Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

Протокол RIP (Routing Information Protocol) предназначен для автоматического обновления таблицы маршрутов. При этом используется информация о состоянии сети, которая рассылается маршрутизаторами (routers). В соответствии с протоколом RIP любая машина может быть маршрутизатором. При этом, все маршрутизаторы делятся на активные и пассивные. Активные маршрутизаторы сообщают о маршрутах, которые они поддерживают в сети. Пассивные маршрутизаторы читают эти широковещательные сообщения и исправляют свои таблицы маршрутов, но сами при этом информации в сеть не предоставляют. Обычно в качестве активных маршрутизаторов выступают шлюзы, а в качестве пассивных - обычные машины (hosts).

В основу алгоритма маршрутизации по протоколу RIP положена простая идея: чем больше шлюзов надо пройти пакету, тем больше времени требуется для прохождения маршрута. При обмене сообщениями маршрутизаторы сообщают в сеть IP-номер сети и число "прыжков" (hops), которое надо совершить, пользуясь данным маршрутом. Надо сразу заметить, что такой алгоритм справедлив только для сетей, которые имеют одинаковую скорость передачи по любому сегменту сети. Часто в реальной жизни оказывается, что гораздо выгоднее воспользоваться оптоволокном с 3-мя шлюзами, чем одним медленным коммутируемым телефонным каналом.

Другая идея, которая призвана решить проблемы RIP, - это учет не числа hop'ов, а учет времени отклика. На этом принципе построен, например, протокол OSPF. Кроме этого OSPF реализует еще и идею лавинной маршрутизации. В RIP каждый маршрутизатор обменивается информацией только с соседями. В результате, информации о потере маршрута в сети, отстоящей на несколько hop'ов от локальной сети, будет получена с опозданием. Лавинная маршрутизация позволяет решить эту проблему за счет оповещения всех известных шлюзов об изменениях локального участка сети.

К сожалению, многовариантную маршрутизацию поддерживает не очень много систем. Различные клоны Unix и NT, главным образом ориентированы на протокол RIP. Достаточно посмотреть на программное обеспечение динамической маршрутизации, чтобы убедится в этом. Программа routed поддерживает только RIP, программа gated поддерживает RIP, HELLO, OSPF, EGP и BGP, в Windows NT поддерживается только RIP.

4.2 Внутренний протокол маршрутизации RIP

Этот протокол маршрутизации предназначен для сравнительно небольших и относительно однородных сетей (алгоритм Белмана-Форда). Протокол разработан в университете Калифорнии (Беркли), базируется на разработках фирмы Ксерокс и реализует те же принципы, что и программа маршрутизации routed, используемая в ОC UNIX (4BSD). Маршрут здесь характеризуется вектором расстояния до места назначения. Предполагается, что каждый маршрутизатор является отправной точкой нескольких маршрутов до сетей, с которыми он связан. Описания этих маршрутов хранится в специальной таблице, называемой маршрутной. Таблица маршрутизации RIP содержит по записи на каждую обслуживаемую машину (на каждый маршрут). Запись должна включать в себя:

IP-адрес места назначения. Метрика маршрута (от 1 до 15; число шагов до места назначения). IP-адрес ближайшего маршрутизатора (Gateway) по пути к месту назначения. Таймеры маршрута.

Первым двум полям записи мы обязаны появлению термина вектор расстояния (место назначение – направление; метрика – модуль вектора). Периодически (раз в 30 сек) каждый маршрутизатор посылает широковещательно копию своей маршрутной таблицы всем соседям-маршрутизаторам, с которыми связан непосредственно. Маршрутизатор-получатель просматривает таблицу. Если в таблице присутствует новый путь или сообщение о более коротком маршруте, или произошли изменения длин пути, эти изменения фиксируются получателем в своей маршрутной таблице. Протокол RIP должен быть способен обрабатывать три типа ошибок:

1. Циклические маршруты. Так как в протоколе нет механизмов выявления замкнутых маршрутов, необходимо либо слепо верить партнерам, либо принимать меры для блокировки такой возможности.

2. Для подавления нестабильностей RIP должен использовать малое значение максимально возможного числа шагов (<16).

3. Медленное распространение маршрутной информации по сети создает проблемы при динамичном изменении маршрутной ситуации (система не поспевает за изменениями). Малое предельное значение метрики улучшает сходимость, но не устраняет проблему.

Несоответствие маршрутной таблицы реальной ситуации типично не только для RIP, но характерно для всех протоколов, базирующихся на векторе расстояния, где информационные сообщения актуализации несут в себе только пары кодов: адрес места назначение и расстояние до него.

Основное преимущество алгоритма вектора расстояний - его простота. Действительно, в процессе работы маршрутизатор общается только с соседями, периодически обмениваясь с ними копиями своих таблиц маршрутизации. Получив информацию о возможных маршрутах от всех соседних узлов, маршрутизатор выбирает путь с наименьшей стоимостью и вносит его в свою таблицу.

Достоинство этого элегантного алгоритма - быстрая реакция на хорошие новости (появление в сети нового маршрутизатора), а недостаток - очень медленная реакция на плохие известия (исчезновение одного из соседей).

В качестве примера мы рассмотрим сеть (см. Рисунок 4.2) из нескольких последовательно соединенных маршрутизаторов, где метрикой является число транзитных узлов на пути к точке назначения (как в протоколе RIP).

Р
аспространение "хорошей" новости в сети

Рисунок 4.2

Пусть в начальный момент времени маршрутизатор A не был доступен, т. е. расстояние до него во всех таблицах - бесконечность. При включении А пошлет сообщение своему соседу - узлу B. Все остальные маршрутизаторы узнают об этом через последовательный обмен сообщениями (для простоты будем считать, что обмен между всеми соседними узлами происходит синхронно каждые несколько секунд).

Во время первого обмена узел B узнает, что A заработал и вносит в свою таблицу маршрутизации "1" как расстояние до A; все остальные узлы в этот момент по-прежнему считают A недоступным. При следующем обмене, спустя несколько секунд, узел C также узнает о появлении маршрутизатора A. В результате последовательности таких обменов информация достигнет и узла E, для которого стоимость маршрута до А будет "4".

Таким образом, для сети с максимальной длиной маршрута N сообщение о новом маршрутизаторе дойдет до самого удаленного узла в сети через N-1 циклов обмена таблицами маршрутизации. На этом этапе никаких проблем не возникает.

Теперь мы рассмотрим обратный случай (см. Рисунок 4.3), когда узел А перестает работать вследствие сбоя. При очередном обмене (мы будем считать его первым в этой серии) узел В не получает никакого сообщения от молчащего маршрутизатора А. Это верный сигнал о том, что у А возникли проблемы, и информацию о нем необходимо удалить из таблицы. Однако в то же самое время узел C сообщает, что ему известен путь до А и стоимость этого пути "2". Тот факт, что путь до А, объявленный узлом C, проходит через сам B (т. е. образуется петля), ускользает от внимания маршрутизатора, и он заносит в таблицу путь до неработающего А стоимостью "3".

П
роблема возрастания до бесконечности.

Рисунок 4.3

Во время следующего обмена C замечает, что оба его соседа рекламируют путь до A стоимостью "3", и немедленно делает поправки в своей таблице. Теперь длина пути от С до A - "4". Если этот процесс не остановить, то он может продолжаться до бесконечности, и никто так и не узнает, что маршрутизатор А давно вышел из строя. Соответственно данные к А будут посылаться и дальше.

Эта проблема алгоритма вектора расстояний получила название проблемы возрастания до бесконечности (count-to-infinity problem). Она является основной причиной задания ограничений на максимальную длину пути во всех протоколах вектора расстояния.

Протокол RIP, например, считает маршрут длиной более чем в 15 транзитных узлов бесконечным. Такой путь будет немедленно удален из таблицы маршрутизации. Т. е. в последнем примере узел B поймет, что узел А недоступен, когда получит объявление пути до А со стоимостью "15". К сожалению, такая процедура занимает слишком много времени.

Для предотвращения образования ложных маршрутов используется несколько методов, один из них - метод расщепления горизонта (split-horizon). Данное правило не так сложно, как может показаться из названия: "Если известно, что путь до узла X лежит через соседний узел Y, то узлу Y не надо посылать объявления маршрута до X".

Мы рассмотрим тот же пример, что и на Рисунке 4.3 , но в условиях, когда действует правило расщепления горизонта. После выхода из строя маршрутизатора А узел В узнает о недееспособности А при первом же обмене. Узлу С правило расщепления горизонта запрещает посылать информацию об А на В, так как путь к А лежит через В. Таким образом, узел С не может теперь (непреднамеренно) обманывать своего соседа слева, и узел В тут же помечает маршрутизатор А как недоступный. После следующего обмена уже С узнает от В о недоступности А, вместе с тем ложная информация от узла D, который все еще считает маршрутизатор А действующим, на С не поступит.

Как видим, с введением правила расщепления горизонта плохая новость распространяется в нашей сети так же быстро, как и хорошая. При этом никаких петель не возникает. К сожалению, даже при минимальном усложнении топологии правило расщепления горизонта перестает действовать.

Рассмотрим пример сети с избыточной топологией (см. Рисунок 3). В начальный момент времени А и B знают, что расстояние до узла D равно "2". После выхода D из строя маршрутизатор C, не получив от D сообщения, определяет, что узел D недоступен. А и В продолжают считать D доступным, но правило расщепления горизонта запрещает им сообщать эту ложную информацию маршрутизатору С. При следующем обмене C уведомляет A и B о недоступности D. Но одновременно с этим узел А получает от В сообщение о пути до D стоимостью "2", а узел В получает аналогичное сообщение от А.

Информация об аварии на D не будет услышана. Проблема возрастания до бесконечности возникла вновь.

В качестве метрики RIP использует число шагов до цели. Если между отправителем и приемником расположено три маршрутизатора (gateway), считается, что между ними 4 шага. Для всех непосредственно подключенных интерфейсов счетчик пересылок равен 1. Рассмотрим маршрутизаторы и сети, показанные на рисунке 4.5. Четыре пунктирные линии показывают широковещательные сообщения RIP.

Пример ситуации, когда правило расщепления горизонта не действует.

Рисунок 4.4.

Маршрутизатор R1 объявляет маршрут к N2 со счетчиком пересылок равным 1, послав широковещательное сообщение на N1. (Бессмысленно объявлять маршрут к N1 в широковещательном сообщении, посланном на N1.) Он также объявляет маршрут к N1 со счетчиком пересылок равным 1, послав широковещательное сообщение на N2. Точно так же, R2 объявляет маршрут к N2 с показателем 1 и маршрут к N3 с показателем 1. Если смежный с нами маршрутизатор объявил маршрут к удаленной сети со счетчиком пересылок равным 1, то для нас показатель к этой сети будет равен 2, так пакет необходимо послать сначала на наш маршрутизатор, чтобы получить доступ к сети. В примере, приведенном выше, показатель к N1 для R2 равен 2, так же как и показатель к N3 для R1.

Пример маршрутизаторов и сетей.

Рисунок 4.5

Так как каждый маршрутизатор посылает свои таблицы маршрутизации соседям, определяется каждая сеть в каждой автономной системе (AS). Если внутри AS существует несколько путей от маршрутизатора к сети, маршрутизатор выбирает путь с наименьшим количеством пересылок и игнорирует другие пути.

Величина счетчика пересылок ограничена значением 15, что означает, что RIP может быть использован только внутри AS, где максимальное количество пересылок между хостами составляет 15. Специальное значение показателя, равное 16, указывает на то, что на данный IP адрес не существует маршрута.

Такой вид метрики не учитывает различий в пропускной способности или загруженности отдельных сегментов сети. Применение вектора расстояния не может гарантировать оптимальность выбора маршрута, ведь, например, два шага по сегментам сети Ethernet обеспечат большую пропускную способность, чем один шаг через последовательный канал на основе интерфейса RS-232.

Маршрут по умолчанию имеет адрес 0.0.0.0 (это верно и для других протоколов маршрутизации). Каждому маршруту ставится в соответствие таймер тайм-аута и "сборщика мусора". Тайм-аут-таймер сбрасывается каждый раз, когда маршрут инициализируется или корректируется. Если со времени последней коррекции прошло 3 минуты или получено сообщение о том, что вектор расстояния равен 16, маршрут считается закрытым. Но запись о нем не стирается, пока не истечет время "уборки мусора" (2мин). При появлении эквивалентного маршрута переключения на него не происходит, таким образом, блокируется возможность осцилляции между двумя или более равноценными маршрутами.

RIP сообщения инкапсулируются в UDP-дейтограммы, при этом передача осуществляется через порт 520.

Инкапсуляция RIP сообщения в UDP датаграмму.

Рисунок 3.4

Формат сообщения протокола RIP имеет вид, показанный на рис. 3.5. Поле команда определяет выбор согласно следующей таблице 4.1:

Таблица 4.1 - Значения кодов поля команда

Команда	Значение
1	Запрос на получение частичной или полной маршрутной информации;
2	Отклик, содержащий информацию о расстояниях из маршрутной таблицы отправителя;
3	Включение режима трассировки (устарело);
4	Выключение режима трассировки (устарело);
5-6	Зарезервированы для внутренних целей SUN Microsystem.

Поле версия для RIP равно 1 (для RIP-2 двум). Поле набор протоколов сети i определяет набор протоколов, которые используются в соответствующей сети (для Интернет это поле имеет значение 2). Поле расстояние до сети i содержит целое число шагов (от 1 до 15) до данной сети. В одном сообщении может присутствовать информация о 25 маршрутах. При реализации RIP можно выделить следующие режимы:

Инициализация, определение всех "живых" интерфейсов путем посылки запросов, получение таблиц маршрутизации от других маршрутизаторов. Часто используются широковещательные запросы.

Получен запрос. В зависимости от типа запроса высылается адресату полная таблица маршрутизации, или проводится индивидуальная обработка.

Получен отклик. Проводится коррекция таблицы маршрутизации (удаление, исправление, добавление).

Формат сообщения RIP

Рисунок 3.5

Регулярные коррекции. Каждые 30 секунд вся или часть таблицы маршрутизации посылается всем соседним маршрутизаторам. Могут посылаться и специальные запросы при локальном изменении таблицы. RIP достаточно простой протокол, но, к сожалению не лишенный недостатков:

1. RIP не работает с адресами субсетей. Если нормальный 16-бит идентификатор ЭВМ класса B не равен 0, RIP не может определить является ли не нулевая часть cубсетевым ID, или полным IP-адресом.

2. RIP требует много времени для восстановления связи после сбоя в маршрутизаторе (минуты). В процессе установления режима возможны циклы.

3. Число шагов важный, но не единственный параметр маршрута, да и 15 шагов не предел для современных сетей.

Протокол RIP-2 (RFC-1388, 1993 год) является новой версией RIP, которая в дополнение к широковещательному режиму поддерживает мультикастинг; позволяет работать с масками субсетей. На рис. 3.8 представлен формат сообщения для протокола RIP-2. Поле маршрутный демон является идентификатором резидентной программы-маршрутизатора. Поле метка маршрута используется для поддержки внешних протоколов маршрутизации, сюда записываются коды автономных систем. При необходимости управления доступом можно использовать первые 20 байт с кодом набора протоколов сети 0xFFFF и меткой маршрута =2. Тогда в остальные 16 байт можно записать пароль.

Формат сообщений протокола RIP-2

Рисунок 3.6

4.3 Протокол маршрутизации OSPF

Протокол OSPF (Open Shortest Pass First, RFC-1245-48, RFC-1583-1587, алгоритмы предложены Дикстрой) является альтернативой RIP в качестве внутреннего протокола маршрутизации. OSPF представляет собой протокол состояния маршрута (в качестве метрики используется - коэффициент качества обслуживания). Каждый маршрутизатор обладает полной информацией о состоянии всех интерфейсов всех маршрутизаторов (переключателей) автономной системы. Протокол OSPF реализован в демоне маршрутизации gated, который поддерживает также RIP и внешний протокол маршрутизации BGP.

Автономная система может быть разделена на несколько областей, куда могут входить как отдельные ЭВМ, так и целые сети. В этом случае внутренние маршрутизаторы области могут и не иметь информации о топологии остальной части AS. Сеть обычно имеет выделенный (designated) маршрутизатор, который является источником маршрутной информации для остальных маршрутизаторов AS. Каждый маршрутизатор самостоятельно решает задачу оптимизации маршрутов. Если к месту назначения ведут два или более эквивалентных маршрута, информационный поток будет поделен между ними поровну. Переходные процессы в OSPF завершаются быстрее, чем в RIP. В процессе выбора оптимального маршрута анализируется ориентированный граф сети. Ниже описан алгоритм Дикстры по выбору оптимального пути. На иллюстративном рисунке 4.7 приведена схема узлов (A-J) со значениями метрики для каждого из отрезков пути. Анализ графа начинается с узла A (Старт). Пути с наименьшим суммарным значением метрики считаются наилучшими.

Именно они оказываются выбранными в результате рассмотрения графа (“кратчайшие пути“).

Ниже дается формальное описание алгоритма. Сначала вводим некоторые определения.

Пусть D(v) равно сумме весов связей для данного пути.
Пусть C(i,j) равно весу связи между узлами с номерами i и j.

Далее следует последовательность шагов, реализующих алгоритм.

1. Устанавливаем множество узлов N = {1}.

2. Для каждого узла v не из множества N устанавливаем D(v)= c(1,v).

3. Для каждого шага находим узел w не из множества N, для которого D(w) минимально, и добавляем узел w в множество N.

4. Актуализируем D(v) для всех узлов не из множества N
   D(v)=min{D(v), D(v)+c(w,v)}.

5. Повторяем шаги 2-4, пока все узлы не окажутся в множестве N.

Топология маршрутов для узла A приведена на нижней части

рисунке 4.7 В скобках записаны числа, характеризующие метрику отобранного маршрута согласно критерию пункта 3.

Иллюстрация работы алгоритма Дикстры

Рисунок 4.7

Таблица 4.2 - Реализация алгоритма

	Множество	Метрика связи узла A с узлами
Шаг	N	B	C	D	E	F	G	H	I	J
0	{A}	3	-	9	-	-	-	-	-	-
1	{A,B}	(3)	4	9	7	-	10	-	-	-
2	{A,B,C}	3	(4)	6	6	10	10	8	-	14
3	{A,BC,D}	3	4	(6)	6	10	10	8	9	14
4	{A,B,C,D,E}	3	4	6	(6)	10	10	8	9	14
5	{A,B,C,D,E,H}	3	4	6	6	10	10	(8)	9	14
6	{A,B,C,D,E,H,I}	3	4	6	6	10	10	8	(9)	14
7	{A,B,C,D,E,H,I,F}	3	4	6	6	(10)	10	8	9	14
8	{A,B,C,D,E,H,I,F,G}	3	4	6	6	10	(10)	8	9	14
9	{A,B,C,D,E,H,I,F,G,J}	3	4	6	6	10	10	8	9	(14)

Таблица 4.2 может иметь совершенно иное содержимое для какого-то другого вида сервиса, выбранные пути при этом могут иметь другую топологию. Качество сервиса (QOS) может характеризоваться следующими параметрами:

1. пропускной способностью канала;

2. задержкой (время распространения пакета);

3. числом дейтограмм, стоящих в очереди для передачи;

4. загрузкой канала;

5. требованиями безопасности;

6. типом трафика;

7. числом шагов до цели;

8. возможностями промежуточных связей (например, многовариантность достижения адресата).

Определяющими являются три характеристики: задержка, пропускная способность и надежность. Для транспортных целей OSPF использует IP непосредственно, т.е. не привлекает протоколы UDP или TCP. OSPF имеет свой код (89) в протокольном поле IP-заголовка. Код TOS (Type Of Service) в IP-пакетах, содержащих OSPF-сообщения, равен нулю, значение TOS здесь задается в самих пакетах OSPF. Маршрутизация в этом протоколе определяется IP-адресом и типом сервиса. Так как протокол не требует инкапсуляции пакетов, сильно облегчается управление сетями с большим количеством бриджей и сложной топологией (исключается циркуляция пакетов, сокращается транзитный трафик). Автономная система может быть поделена на отдельные области, каждая из которых становится объектом маршрутизации, а внутренняя структура снаружи не видна. Этот прием позволяет значительно сократить необходимый объем маршрутной базы данных. В OSPF используется термин опорной сети (backbone) для коммуникаций между выделенными областями. Протокол работает лишь в пределах автономной системы. В пределах выделенной области может работать свой протокол маршрутизации.

При передаче OSPF-пакетов фрагментация не желательна, но не запрещается. Для передачи статусной информации OSPF использует широковещательные сообщения HELLO. Для повышения безопасности предусмотрена авторизация процедур. OSPF-протокол требует резервирования двух мультикастинг-адресов:

Любое сообщение OSPF начинается с 24-октетного заголовка рисунок 4.9

Поле версия определяет версию протокола (= 2). Поле тип идентифицирует функцию сообщения согласно таблице 4.3:

Формат заголовка сообщений для протокола маршрутизации OSPF

Рисунок 4.9

Таблица 4.3 - Коды поля тип

Тип	Значение
1	Hello (используется для проверки доступности маршрутизатора).
2	Описание базы данных (топология).
3	Запрос состояния канала.
4	Изменение состояния канала.
5	Подтверждение получения сообщения о статусе канала.

Поле длина пакета определяет длину блока в октетах, включая заголовок. Идентификатор области - 32-битный код, идентифицирующий область, которой данный пакет принадлежит. Все OSPF-пакеты ассоциируются с той или иной областью. Большинство из них не преодолевает более одного шага. Пакеты, путешествующие по виртуальным каналам, помечаются идентификатором опорной области (backbone) 0.0.0.0. Поле контрольная сумма содержит контрольную сумму IP-пакета, включая поле типа идентификации. Контрольное суммирование производится по модулю 1. Поле тип идентификации может принимать значения 0 при отсутствии контроля доступа, и 1 при наличии контроля. В дальнейшем функции поля будут расширены. Важную функцию в OSPF-сообщениях выполняет одно-октетное поле опции, оно присутствует в сообщениях типа HELLO, объявление состояния канала и описание базы данных. Особую роль в этом поле играют младшие биты E и Т:

Бит E характеризует возможность внешней маршрутизации и имеет значение только в сообщениях типа HELLO, в остальных сообщениях этот бит должен быть обнулен. Если E=0, то данный маршрутизатор не будет посылать или принимать маршрутную информацию от внешних автономных систем. Бит T определяет сервисные возможности маршрутизатора (TOS). Если T=0, это означает, что маршрутизатор поддерживает только один вид услуг (TOS=0) и он не пригоден для маршрутизации с учетом вида услуг. Такие маршрутизаторы, как правило, не используются для транзитного трафика.

Протокол OSPF использует сообщение типа Hello для взаимообмена данными между соседними маршрутизаторами. Структура пакетов этого типа показана на рисунке 4.10.

Поле сетевая маска соответствует маске субсети данного интерфейса. Например, если интерфейс принадлежит сети класса B и третий байт служит для выделения нужной субсети, то сетевая маска будет иметь вид 0xFFFFFF00.

Поле время между Hello содержит значение времени в секундах, между сообщениями HELLO. Поле опции характеризует возможности, которые предоставляет данный маршрутизатор. Поле приоритет характеризует уровень приоритета маршрутизатора (целое положительное число), используется при выборе резервного (backup) маршрутизатора. Если приоритет равен нулю, данный маршрутизатор никогда не будет использован в качестве резервного. Поле время отключения маршрутизатора определяет временной интервал в секундах, по истечении которого "молчащий" маршрутизатор считается вышедшим из строя. IP-адреса маршрутизаторов, записанные в последующих полях, указывают место, куда следует послать данное сообщение. Поля IP-адрес соседа k образуют список адресов соседних маршрутизаторов, откуда за последнее время были получены сообщения Hello.

Формат сообщения Hello в протоколе OSPF

Рисунок 4.10

Формат OSPF-сообщений о маршрутах

Рисунок 4.11

Маршрутизаторы обмениваются сообщениями из баз данных OSPF, чтобы инициализировать, а в дальнейшем актуализовать свои базы данных, характеризующие топологию сети. Обмен происходит в режиме клиент-сервер. Клиент подтверждает получение каждого сообщения. Формат пересылки записей из базы данных представлен на рисунке. 4.11

Поля, начиная с тип канала, повторяются для каждого описания канала. Так как размер базы данных может быть велик, ее содержимое может пересылаться по частям. Для реализации этого используются биты I и М. Бит I устанавливается в 1 в стартовом сообщении, а бит M принимает единичное состояние для сообщения, которые являются продолжением. Бит S определяет то, кем послано сообщение (S=1 для сервера, S=0 для клиента, этот бит иногда имеет имя MS). Поле номер сообщения по порядку служит для контроля пропущенных блоков. Первое сообщение содержит в этом поле случайное целое число M, последующие M+1, M+2,...M+L. Поле тип канала может принимать следующие значения:

Таблица 4.4 - Коды типов состояния каналов (LS)

LS-тип	Описание объявления о маршруте
1	Описание каналов маршрутизатора, то есть состояния его интерфейсов.
2	Описание сетевых каналов. Это перечень маршрутизаторов, непосредственно связанных с сетью.
3 или 4	Сводное описание каналов, куда входят маршруты между отдельными областями сети. Эта информация поступает от пограничных маршрутизаторов этих зон. Тип 3 приписан маршрутам, ведущим к сетям, а тип 4 характеризует маршруты, ведущие к пограничным маршрутизаторам автономной системы.
5	Описания внешних связей автономной системы. Такие маршруты начинаются в пограничных маршрутизаторах AS.

Поле идентификатор канала определяет его характер, в зависимости от этого идентификатором может быть IP-адрес маршрутизатора или сети. Маршрутизатор, рекламирующий канал определяет адрес этого маршрутизатора. Поле порядковый номер канала позволяет маршрутизатору контролировать порядок прихода сообщений и их потерю. Поле возраст канала определяет время в секундах с момента установления связи. После обмена сообщениями с соседями маршрутизатор может выяснить, что часть данных в его базе устарела. Он может послать своим соседям запрос с целью получения свежей маршрутной информации о каком-то конкретном канале связи. Сосед, получивший запрос, высылает необходимую информацию. Запрос посылается в соответствии с форматом, показанном ниже (рисунок 4.12):

Формат OSPF-запроса маршрутной информации

Рисунок 4.12

Три поля этого запроса повторяются согласно числу каналов, информация о которых запрашивается. Если список достаточно длинен, может потребоваться несколько запросов. Маршрутизаторы посылают широковещательные (или мультикастинговые) сообщения об изменении состояния своих непосредственных связей.

Сообщение об изменении маршрутов

Рисунок 4.14.

Такое сообщение содержит список объявлений, имеющих формат (рисунок 4.14).

Сообщения об изменениях маршрутов могут быть вызваны следующими причинами:

1. Возраст маршрута достиг предельного значения (LSRefreshTime).
2. Изменилось состояние интерфейса.
3. Произошли изменения в маршрутизаторе сети.
4. Произошло изменение состояния одного из соседних маршрутизаторов.
5. Изменилось состояние одного из внутренних маршрутов (появление нового, исчезновение старого и т.д.)
6. Изменение состояния межзонного маршрута.
7. Появление нового маршрутизатора, подключенного к сети.
8. Вариация виртуального маршрута одним из маршрутизаторов.
9. Возникли изменения одного из внешних маршрутов.
10. Маршрутизатор перестал быть пограничным для данной AS (например, перезагрузился).

Каждое сообщение о состоянии канала начинается с заголовка - "объявление состояния канала" (LS – Link State). Формат этого типа заголовка приведен ниже (20 октетов):

Формат OSPF-сообщения, описывающего состояние канала

Рисунок 4.15

Поле возраст LS информации (рисунок 4.15) определяет время в секундах с момента объявления состояния канала. Поле опции содержит значения типов сервиса (TOS), поддерживаемые маршрутизатором, рассылающим маршрутную информацию. Поле тип LS (тип состояния канала) может принимать значения, описанные выше в таблице 4.5. Следует обратить внимание, что код, содержащийся в этом поле, определяет формат сообщения. Поле длина задает размер сообщения в октетах, включая заголовок. В результате получается сообщение с форматом, показанным на рисунке 4.15. Зарезервированный октет должен быть обнулен. Идентификатор связи определяет тип маршрутизатора, подключенного к каналу. Действительное значение этого поля зависит от поля тип. В свою очередь информация о канале также зависит от поля тип. Число TOS определяет многообразие метрик, соответствующих видам сервиса, для данного канала. Последовательность описания метрик задается величиной кода TOS. Таблица кодов TOS, принятых в OSPF протоколе приведена ниже.

Таблица 4.5 - Коды типа сервиса (TOS)

OSPF-код	TOS-коды	TOS (RFC 1349)
0	0000	Обычный сервис
2	0001	Минимизация денежной стоимости
4	0010	Максимальная надежность
8	0100	Максимальная пропускная способность
16	1000	Минимальная задержка

Если бит V=1 (virtual), маршрутизатор является оконечной точкой активного виртуального канала. Если бит E (external) равен 1, маршрутизатор является пограничным для автономной системы. Бит B=1 (border) указывает на то, что маршрутизатор является пограничным для данной области. Поле тип может принимать значения, приведенные в таблице 4.6.

Таблица 4.6 - Коды типов связей (см. рисунок 4.16)

Код типа связи	Описание
1	Связь с другим маршрутизатором по схеме точка-точка
2	Связь с транзитной сетью
3	Связь с оконечной сетью
4	Виртуальная связь (например, опорная сеть или туннель)

Формат описания типа канала с LS=1

Рисунок 4.16

Поле идентификатор канала характеризует объект, с которым связывается маршрутизатор. Примеры идентификаторов представлены в таблице:

Таблица 4.7 - Коды идентификаторов канала

Код идентификатора	Описание
1	Идентификатор соседнего маршрутизатора
2	IP-адрес основного маршрутизатора (по умолчанию)
3	IP-адрес сети/субсети
4	Идентификатор соседнего маршрутизатора

Маршрутизатор, получивший OSPF-пакет, посылает подтверждение его приема. Этот вид пакетов имеет тип=5 и структуру, отображенную на рисунок 4.17. Получение нескольких объявлений о состоянии линий может быть подтверждено одним пакетом. Адресом места назначения этого пакета может быть индивидуальный маршрутизатор, группа маршрутизаторов или все маршрутизаторы автономной системы.

Формат сообщения о получении OSPF-пакета

Рисунок 4.17

Рекламирование сетевых связей относится к типу 2. Сообщения посылаются для каждой транзитной сети в автономной системе. Транзитной считается сеть, которая имеет более одного маршрутизатора.

Формат сообщения о сетевых связях (тип LS=2)

Рисунок 4.19

Сообщение о сетевых связях должно содержать информацию обо всех маршрутизаторах, подключенных к сети, включая тот, который рассылает эту информацию. Расстояние от сети до любого подключенного маршрутизатора равно нулю для всех видов сервиса (TOS), поэтому поля TOS и метрики в этих сообщениях отсутствуют. Формат сообщения о транзитных сетевых связях показан на рисунок 4.18.

Следует помнить, что приведенные ниже сообщения должны быть снабжены стандартными 24-октетными OSPF-заголовками (на рисунке 4.19 отсутствует).

Сетевая маска относится к описываемой сети, а поле подключенный маршрутизатор содержит идентификатор маршрутизатора, работающего в сети. Информация об адресатах в пределах автономной системы передается LS-сообщениями типа 3 и 4. Тип 3 работает для IP-сетей. В этом случае в качестве идентификатора состояния канала используется IP-адрес сети. Если же адресатом является пограничный маршрутизатор данной AS, то используется LS-сообщение типа 4, а в поле идентификатор состояния канала записывается OSPF-идентификатор этого маршрутизатора. Во всех остальных отношениях сообщения 3 и 4 имеют идентичные форматы (рисунок 4.20):

Формат сообщений об адресатах в пределах автономной системы

Рисунок 4.21

Поля, следующие после заголовка, повторяются в соответствии с числом описываемых объектов. Рекламирование внешних маршрутов относится к пятому типу. Эта информация рассылается пограничными маршрутизаторами. Информация о каждом внешнем адресате, известном маршрутизатору, посылается независимо. Этот вид описания используется и для маршрутов по умолчанию, для которых идентификатор состояния канала устанавливается равным 0.0.0.0 (аналогичное значение принимает при этом и сетевая маска)

Формат описания внешних маршрутов.

Рисунок 4.22

Сетевая маска характеризует место назначения рекламируемого маршрута. Так для сети класса A маска может иметь вид 0xFF000000. Последующий набор полей повторяется для каждого вида TOS. Поля для TOS=0 заполняются всегда, и это описание является первым. Бит E характеризует внешнюю метрику. Если E=0, то она может непосредственно (без преобразования) сравниваться с метриками других каналов. При E=1 метрика считается больше любой метрики. Поле адрес пересылки указывает на место, куда будут пересылаться данные, адресованные рекламируемым маршрутом. Если адрес пересылки равен 0.0.0.0, данные посылаются пограничному маршрутизатору автономной системы - источнику данного сообщения. Метка внешнего маршрута - 32-битовое число, присваиваемое каждому внешнему маршруту. Эта метка самим протоколом OSPF не используется и предназначена для информирования других автономных систем при работе внешних протоколов маршрутизации. Маршрутная таблица OSPF содержит в себе:

1. IP-адрес места назначения и маску;

2. тип места назначения (сеть, граничный маршрутизатор и т.д.);

3. тип функции (возможен набор маршрутизаторов для каждой из функций TOS);

4. область (описывает область, связь с которой ведет к цели, возможно несколько записей данного типа, если области действия граничных маршрутизаторов перекрываются);

5. тип пути (характеризует путь как внутренний, межобластной или внешний, ведущий к AS);

6. цена маршрута до цели;

7. очередной маршрутизатор, куда следует послать дейтограмму;

8. объявляющий маршрутизатор (используется для межобластных обменов и для связей автономных систем друг с другом).

Преимущества OSPF:

1. Для каждого адреса может быть несколько маршрутных таблиц, по одной на каждый вид IP-операции (TOS).

2. Каждому интерфейсу присваивается безразмерная цена, учитывающая пропускную способность, время транспортировки сообщения. Для каждой IP-операции может быть присвоена своя цена (коэффициент качества).

3. При существовании эквивалентных маршрутов OSFP распределяет поток равномерно по этим маршрутам.

4. Поддерживается адресация субсетей (разные маски для разных маршрутов).

5. При связи точка-точка не требуется IP-адрес для каждого из концов. (Экономия адресов!)

6. Применение мультикастинга вместо широковещательных сообщений снижает загрузку не вовлеченных сегментов.

Недостатки:

1. Трудно получить информацию о предпочтительности каналов для узлов, поддерживающих другие протоколы, или со статической маршрутизацией.

2. OSPF является лишь внутренним протоколом.

4.4 Протокол маршрутизации IGRP

Протокол IGRP разработан фирмой CISCO для своих многопротокольных маршрутизаторов в середине 80-х годов. Хотя этот протокол и не является стандартным, я счел возможным включить его описание, так как маршрутизаторы этой фирмы относятся к наиболее массовым. IGRP представляет собой протокол, который позволяет большому числу маршрутизаторов координировать свою работу. Основные достоинства протокола стабильность маршрутов даже в очень больших и сложных сетях;

1. быстрый отклик на изменения топологии сети;

2. минимальная избыточность. Поэтому IGRP не требует дополнительной пропускной способности каналов для своей работы;

3. разделение потока данных между несколькими параллельными маршрутами, примерно равного достоинства;

4. учет частоты ошибок и уровня загрузки каналов;

5. возможность реализовать различные виды сервиса для одного и того же набора информации.

Сегодняшняя реализация протокола ориентирована на TCP/IP. Однако, базовая конструкция системы позволяет использовать IGRP и с другими протоколами. IGRP имеет некоторое сходство со старыми протоколами, например с RIP и Hello. Здесь маршрутизатор обменивается маршрутной информацией только с непосредственными соседями. Поэтому задача маршрутизации решается всей совокупностью маршрутизаторов, а не каждым отдельно.

Для того чтобы исключить осцилляции маршрутов, протокол IGRP должен игнорировать новую информацию в течение нескольких минут после ее возникновения. OSPF-протокол вынужден использовать большую избыточность информации по сравнению с IGRP, как на уровне базы маршрутных данных, так и в процессе обмена с внешней средой.

IGRP используется в маршрутизаторах, которые имеют связи с несколькими сетями и выполняют функции переключателей пакетов. Когда какой-то объект в одной сети хочет послать пакет в другую сеть, он должен послать его соответствующему маршрутизатору. Если адресат находится в одной из сетей, непосредственно связанной с маршрутизатором, он отправляет этот пакет по месту назначения. Если же адресат находится в более отдаленной сети, маршрутизатор перешлет пакет другому маршрутизатору, расположенному ближе к адресату. Здесь также как и в других протоколах для хранения маршрутных данных используются специализированные базы данных.

Протокол IGRP формирует эту базу данных на основе информации, которую он получит от соседних маршрутизаторов. В простейшем случае находится один путь для каждой из сетей. Сегменты пути характеризуются используемым сетевым интерфейсом, метрикой и маршрутизатором, куда следует сначала послать пакет. Метрика - то число, которое говорит о том, насколько хорош данный маршрут. Это число позволяет сравнить его с другими маршрутами, ведущими к тому же месту назначения и обеспечивающим тот же уровень QOS. Предусматривается возможность (как и в OSPF) разделять информационный поток между несколькими доступными эквивалентными маршрутами. Пользователь может сам разделить поток данных, если два или более пути оказались почти равными по метрике, при этом большая часть трафика будет послана по пути с лучшей метрикой. Метрика, используемая в IGRP, учитывает:

1. время задержки;

2. пропускную способность самого слабого сегмента пути (в битах в сек);

3. загруженность канала (относительную);

4. надежность канала (определяется долей пакетов, достигших места назначения неповрежденными).

Время задержки предполагается равным времени, необходимому для достижения места назначения при нулевой загрузке сети. Дополнительные задержки, связанные с загрузкой учитываются отдельно.

Среди параметров, которые контролируются, но не учитываются метрикой, находятся число шагов до цели и MTU (maximum transfer unit - размер пакета пересылаемого без фрагментации). Расчет метрики производится для каждого сегмента пути.

Время от времени каждый маршрутизатор широковещательно рассылает свою маршрутную информацию всем соседним маршрутизаторам. Получатель сравнивает эти данные с уже имеющимися и вносит, если требуется, необходимые коррекции. На основании вновь полученной информации могут быть приняты решения об изменении маршрутов. Эта процедура типична для многих маршрутизаторов и этот алгоритм носит имя Белмана-Форда. (см. также описание протокола RIP, RFC-1058). Наилучший путь выбирается с использованием комбинированной метрики, вычисленной по формуле:

[(K1 / B_e) + (K2 * D_c)] r [1],

где: K1, K2 = константы;

B_e= пропускная способность канала (в отсутствии загрузки) * (1 - загрузка канала);
D_c = топологическая задержка;

r = относительная надежность. (% пакетов, успешно передаваемых по данному сегменту пути). Здесь загрузка измеряется как доля от 1.

Путь, имеющий наименьшую комбинированную метрику, считается лучшим. В такой схеме появляется возможность, используя весовые коэффициенты, адаптировать выбор маршрутов к задачам конечного пользователя.

Одним из преимуществ IGRP является простота реконфигурации. В IGRP маршрут по умолчанию не назначается, а выбирается из числа кандидатов.

Когда маршрутизатор включается, его маршрутные таблицы инициализируются оператором вручную или с использованием специальных файлов. На рисунке 4.23 маршрутизатор S связан через соответствующие интерфейсы с сетями 2 и 3.

Рисунок 4.23

Таким образом, в исходный момент маршрутизатор S знает только о доступности сетей 2 и 3. За счет обмена информацией, полученной при инициализации и присланной позднее соседями, маршрутизаторы познают окружающий мир.

Пример с альтернативными маршрутами

Рисунок 4.24

Пусть каждый из маршрутизаторов уже вычислил комбинированную метрику для системы, изображенной на рис. 4.4.11.3.2. Для места назначения в сети 6 маршрутизатор A вычислит метрику для двух путей, через маршрутизаторы B и C. В действительности существует три маршрута из A в сеть 6:

-непосредственно в B

- в C и затем в B

- в C и затем в D

Маршрутизатору A не нужно выбирать между двумя маршрутами через C. Маршрутная таблица в A содержит только одну запись, соответствующую пути к C. Если маршрутизатор A посылает пакет маршрутизатору C, то именно C решает, использовать далее путь через маршрутизаторы B или D.

IGRP-сообщение вкладывается в IP-пакет, это сообщение имеет следующие поля:

version номер версии протокола 4 байта

opcode код операции

edition код издания

asystem номер автономной системы

Ninterior, Nsystem, Nexterior числа субсетей в локальной сети, в автономной системе и вне автономной системы.
checksum контрольная сумма IGRP-заголовка и данных
Version - номер версии в настоящее время равен 1. Пакеты с другим номером версии игнорируются.

Opcode - код операции определяет тип сообщения и может принимать значения:

1 - изменение; 2 - запрос

Edition - (издание) является серийным номером, который увеличивается при каждом изменении маршрутной таблицы. Это позволяет маршрутизатору игнорировать информацию, которая уже содержится в его базе данных.

Asystem - номер автономной системы. Согласно нормам Сisco маршрутизатор может входить в более чем одну автономную систему. В каждой AS работает свой протокол и они могут иметь совершенно независимые таблицы маршрутизации. Хотя в IGRP допускается "утечка" маршрутной информации из одной автономной системы в другую, но это определяется не протоколом, а администратором.

Ninterior, nsystem, и nexterior определяют числа записей в каждой из трех секций сообщения об изменениях.

Checksum - контрольная сумма заголовка и маршрутной информации, для вычисления которой используется тот же алгоритм, что и в UDP, TCP и ICMP.

IGRP запрос требует от адресата прислать свою маршрутную таблицу. Сообщение содержит только заголовок. Используются поля version, opcode и asystem, остальные поля обнуляются. IP-пакет, содержащий сообщение об изменении маршрутов, имеет 1500 байт (включая IP-заголовок). Для описанной выше схемы это позволяет включить в пакет до 104 записей. Если требуется больше записей, посылается несколько пакетов. Фрагментация пакетов не применяется.

Ниже приведено описание структуры для маршрута:

Субполе описание маршрута Number определяет IP-адрес места назначения, для экономии места здесь используется только 3 его байта. Если поле задержки содержит только единицы, место назначения недостижимо.

Пропускная способность измеряется в величинах, обратных бит/сек, умноженных на 10¹⁰. (Т.е., если пропускная способность равна N Кбит/с, то ее измерением в IGRP будет 10000000/N.). Надежность измеряется в долях от 255 (т.е. 255 соответствует 100%). Загрузка измеряется также в долях от 255, а задержка в десятках миллисекунд.

Ниже приведены значения по умолчанию для величин задержки и пропускной способности

Вид среды	Задержка	Пропускная способность
Спутник	200,000 (2 сек)	20 (500 Мбит/c)
Ethernet	100 (1 мсек)	1,000
1.544 Мбит/c	2000 (20 мсек)	6,476
64 Кбит/c	2000	156,250
56 Кбит/c	2000	178,571
10 Кбит/c	2000	1,000,000
1 Кбит/c	2000	10,000,000

Комбинированная метрика в действительности вычисляется по следующей формуле (для версии Cisco 8.0(3)):

Метрика = [K1*пропускная_способность + (K2*пропускная_способность)/(256 - загрузка) + K3*задержка] * [K5/(надежность + K4)].

Если K5 == 0, член надежности отбрасывается. По умолчанию в IGRP K1 == K3 == 1, K2 == K4 == K5 == 0, а загрузка лежит в интервале от 1 до 255.

В начале 90-х годов разработана новая версия протокола IGRP - EIGRP с улучшенным алгоритмом оптимизации маршрутов, сокращенным временем установления и масками субсетей переменной длины. EIGRP поддерживает многие протоколы сетевого уровня. Рассылка маршрутной информации здесь производится лишь при измении маршрутной ситуации. Протокол периодически рассылает соседним маршрутизаторам короткие сообщения hello. Получение отклика означает, что сосед функционален и можно осуществлять обмен маршрутной информацией. Протокол EIGRP использует таблицы соседей (адрес и интерфейс), топологические таблицы (адрес места назначения и список соседей, объявляющих о доступности этого адреса), состояния и метки маршрутов. Для каждого протокольного модуля создается своя таблица соседей. Протоколом используется сообщения типа hello (мультикастная адресация), подтверждени (acknowledgent), актуализация (update), запрос (query; всегда мультикастный) и отклик (reply; посылается отправителю запроса). Маршруты здесь делятся на внутренние и внешние - полученные от других протоколов или записанные в статических таблицах. Маршруты помечаются идентификаторами их начала. Внешние маршруты помечаются следующей информацией:

1. Идентификатор маршрутизатора EIGRP, который осуществляет рассылку информации о маршруте;

2. Номер AS, где расположен адресат маршрута;

3. Метка администратора;

4. Идентификатор протокола;

5. Метрика внешнего маршрута;

6. Битовые флаги маршрута по умолчанию.

Протокол EIGRP полностью совместим с IGRP, он обеспечивает работу в сетях IP, Apple Talk и Novell.

4.5 Внешний протокол маршрутизации BGP-4

Протокол BGP (RFC-1267, BGP-3; RFC-1268; RFC-1467, BGP-4; -1265-66, 1655) разработан компаниями IBM и CISCO. Главная цель BGP - сократить транзитный трафик. Местный трафик либо начинается, либо завершается в автономной системе (AS); в противном случае – это транзитный трафик. Системы без транзитного трафика не нуждаются в BGP (им достаточно EGP для общения с транзитными узлами). Но не всякая ЭВМ, использующая протокол BGP, является маршрутизатором, даже если она обменивается маршрутной информацией с пограничным маршрутизатором соседней автономной системы. AS передает информацию только о маршрутах, которыми она сама пользуется. BGP-маршрутизаторы обмениваются сообщениями об изменении маршрутов (UPDATE-сообщения, рисунок 4.25). Максимальная длина таких сообщений составляет 4096 октетов, а минимальная 19 октетов. Каждое сообщение имеет заголовок фиксированного размера. Объем информационных полей зависит от типа сообщения.

Формат BGP-сообщений об изменениях маршрутов

Рисунок 4.25

Поле маркер содержит 16 октетов и его содержимое может легко интерпретироваться получателем. Если тип сообщения "OPEN", или если код идентификации в сообщении OPEN равен нулю, то поле маркер должно быть заполнено единицами. Маркер может использоваться для обнаружения потери синхронизации в работе BGP-партнеров. Поле длина имеет два октета и определяет общую длину сообщения в октетах, включая заголовок. Значение этого поля должно лежать в пределах 19-4096. Поле тип представляет собой код разновидности сообщения и может принимать следующие значения:

После того как связь на транспортном протокольном уровне установлена, первое сообщение, которое должно быть послано - это OPEN. При успешном прохождении этого сообщения партнер должен откликнуться сообщением KEEPALIVE ("Еще жив"). После этого возможны любые сообщения. Кроме заголовка сообщение OPEN содержит следующие поля (рисунок 4.26):

Формат сообщения OPEN

Рисунок 4.26

Поле версия описывает код версии используемого протокола, на сегодня для BGP он равен 4. Двух-октетное поле моя автономная система определяет код AS отправителя. Поле время сохранения характеризует время в секундах, которое отправитель предлагает занести в таймер сохранения. После получения сообщения OPEN BGP-маршрутизатор должен выбрать значение времени сохранения. Обычно выбирается меньшее из полученного в сообщении OPEN и значения, определенного при конфигурации системы (0-3сек). Время сохранения определяет максимальное время в секундах между сообщениями KEEPALIVE и UPDATE или между двумя UPDATE-сообщениями. Каждому узлу в рамках BGP приписывается 4-октетный идентификатор (BGP-identifier, задается при инсталляции и идентичен для всех интерфейсов локальной сети). Если два узла установили два канала связи друг с другом, то согласно правилам должен будет сохранен канал, начинающийся в узле, BGP-идентификатор которого больше. Предусмотрен механизм разрешения проблемы при равных идентификаторах.

Одно-октетный код идентификации позволяет организовать систему доступа, если он равен нулю, маркер всех сообщений заполняется единицами, а поле идентификационных данных должно иметь нулевую длину. При неравном нулю коде идентификации должна быть определена процедура доступа и алгоритм вычисления кодов поля маркера. Длина поля идентификационных данных определяется по формуле:

Длина сообщения = 29 + длина поля идентификационных данных.
Минимальная длина сообщения OPEN составляет 29 октетов, включая заголовок.Сообщения типа UPDATE (изменения) используются для передачи маршрутной информации между BGP-партнерами. Этот тип сообщения позволяет сообщить об одном новом маршруте или объявить о закрытии группы маршрутов, причем объявление об открытии нового и закрытии старых маршрутов возможно в пределах одного сообщения. Сообщение UPDATE всегда содержит стандартный заголовок и может содержать другие поля в соответствии со схемой:

Формат UPDATE-сообщения

Рисунок 4.27

Если длина списка отмененных маршрутов равна нулю, ни один маршрут не отменен, а поле отмененные маршруты в сообщении отсутствует. Поле отмененные маршруты имеет переменную длину и содержит список IP-адресных префиксов маршрутов, которые стали недоступны. Каждая такая запись имеет формат:

Длина префикса (в битах), равная нулю означает, что префикс соответствует всем IP-адресам, а сам имеет нулевой размер. Поле префикс содержит IP-адресные префиксы, за которыми следуют разряды, дополняющие их до полного числа октетов. Значения этих двоичных разрядов смысла не имеют.

Нулевое значение полной длины списка атрибутов пути говорит о том, что информация о доступности сетевого уровня в UPDATE-сообщении отсутствует. Список атрибутов пути присутствует в любом UPDATE-сообщении. Этот список имеет переменную длину, а каждый атрибут содержит три составные части: тип атрибута, длину атрибута и значение атрибута. Тип атрибута представляет собой двух-октетное поле со структурой:

Старший бит (бит0) поля флаги атрибута определяет, является ли атрибут опционным (бит0=1) или стандартным (well-known, бит0=0). Бит 1 этого поля определяет, является ли атрибут переходным (бит1=1) или непереходным (бит1=0). Для обычных атрибутов этот бит должен быть равен 1. Третий бит (бит 2) поля Флагов атрибута определяет, является ли информация в опционном переходном атрибуте полной (бит2=0) или частичной (бит2=1). Для обычных и для опционных непереходных атрибутов этот бит должен быть равен нулю. Бит 3 поля флагов атрибута информирует о том, имеет ли длина атрибута один (бит3=0) октет или два октета (бит3=1). Бит3 может быть равен 1 только в случае, когда длина атрибута более 255 октетов. Младшие 4 бита октета флагов атрибута не используются (и должны обнуляться). Если бит3=0, то третий октет атрибута пути содержит длину поля данных атрибута в октетах. Если же бит3=1, то третий и четвертый октеты атрибута пути хранят длину поля данных атрибута. Остальные октеты поля атрибут пути характеризуют значение атрибута и интерпретируются согласно флагам атрибута.

Атрибуты пути бывают "стандартные обязательные" (well-known mandatory), "стандартные на усмотрение оператора", "опционные переходные" и "опционные непереходные". Стандартные атрибуты должны распознаваться любыми BGP-приложениями. Опционные атрибуты могут не распознаваться некоторыми приложениями. Обработка нераспознанных атрибутов задается битом 1 поля флагов. Пути с нераспознанными переходными опционными атрибутами должны восприниматься, как рабочие. Один и тот же атрибут может появляться в списке атрибутов пути только один раз.

Предусмотрены следующие разновидности кодов типа атрибута:

ORIGIN (код типа = 1) - стандартный обязательный атрибут, который определяет происхождение путевой информации. Генерируется автономной системой, которая является источником маршрутной информации. Значение атрибута в этом случае может принимать следующие значения:

Код атрибута	Описание
0	IGP - информация достижимости сетевого уровня является внутренней по отношению к исходной автономной системе;
1	EGP - информация достижимости сетевого уровня получена с помощью внешнего протокола маршрутизации;
2	INCOMPLETE - информация достижимости сетевого уровня получена каким-то иным способом.

AS_PATH (код типа = 2) также является стандартным обязательным атрибутом, который составлен из совокупности сегментов пути. Атрибут определяет автономные системы, через которые доставлена маршрутная информация. Когда BGP-маршрутизатор передает описание маршрута, которое он получил от своего BGP-партнера, он модифицирует AS_PATH-атрибут, соответствующий этому маршруту, если информация передается за пределы автономной системы. Каждый сегмент AS_PATH состоит из трех частей . Тип сегмента пути представляет в свою очередь однооктетное поле, которое может принимать следующие значения:

Код типа сегмента	Описание
1	AS_SET: неупорядоченный набор маршрутов в UPDATE сообщении;
2	AS_SEQUENCE: упорядоченный набор маршрутов автономной системы в UPDATE-сообщении.

Длина сегмента пути представляет собой одно-октетное поле, содержащее число AS, записанных в поле оценка сегмента пути. Последнее поле хранит один или более кодов автономной системы, по два октета каждый.

NEXT_HOP (код типа = 3) - стандартный обязательный атрибут, определяющий IP-адрес пограничного маршрутизатора, который должен рассматриваться как цель следующего шага на пути к точке назначения.

MULI_EXIT_DISC (код типа = 4) представляет собой опционный непереходной атрибут, который занимает 4 октета и является положительным целым числом. Величина этого атрибута может использоваться при выборе одного из нескольких путей к соседней автономной системе.

LOCAL_PREF (код типа = 5) является опционным атрибутом, занимающим 4 октета. Он используется BGP-маршрутизатором, чтобы сообщить своим BGP-партнерам в своей собственной автономной системе степень предпочтения объявленного маршрута.

ATOMIC_AGGREGATE (код типа = 6) представляет собой стандартный атрибут, который используется для информирования партнеров о выборе маршрута, обеспечивающего доступ к более широкому списку адресов.

AGGREGATOR (код типа = 7) - опционный переходной атрибут с длиной в 6 октетов. Атрибут содержит последний код автономной системы, который определяет агрегатный маршрут (занимает два октета), и IP-адрес BGP-маршрутизатора, который сформировал этот маршрут (4 октета). Объем информации о достижимости сетевого уровня равен (в октетах):

Длина сообщения UPDATE - 23 - полная длина атрибутов пути - длина списка отмененных маршрутов. Информация о достижимости кодируется в следующей форме:

Поле длина определяет длину IP-адресного префикса в битах. Если длина равна нулю, префикс соответствует всем IP-адресам. Префикс содержит IP-адресные префиксы и двоичные разряды, дополняющие код до целого числа октетов.

Информация о работоспособности соседних маршрутизаторов получается из KEEPALIVE-сообщений, которые должны посылаться настолько часто, чтобы уложиться во время, отведенное таймером сохранения (HOLD). Обычно это время не должно превышать одной трети от времени сохранения, но не должно быть и меньше 1 секунды. Если выбранное значение времени сохранения равно нулю, периодическая посылка KEEPALIVE-сообщений не обязательна.

NOTIFICATION-сообщения посылаются, когда обнаружена ошибка. BGP-связь при этом немедленно прерывается. Помимо заголовка NOTIFICATION-сообщение имеет следующие поля:

Код ошибки представляет собой одно-октетное поле и указывает на тип данного сообщения. Возможны следующие коды ошибки:

Таблица 4.9 - Коды ошибок

Код ошибки	Описание
1	Ошибка в заголовке сообщения.
2	Ошибка в сообщении OPEN
3	Ошибка в сообщении UPDATE
4	Истекло время сохранения
5	Ошибка машины конечных состояний
6	Прерывание

При отсутствии фатальной ошибки BGP-партнер может в любой момент прервать связь, послав NOTIFICATION-сообщение с кодом ошибки прерывание.

Одно-октетное поле Субкод ошибки предоставляет дополнительную информацию об ошибке. Каждый код ошибки может иметь один или более субкодов. Если поле содержит нуль, это означает, что никаких субкодов не определено.

Таблица 4.10 - Субкоды ошибок

Ошибка	Субкод	Описание
Заголовок	1 2 3	Соединение не синхронизовано Неверная длина сообщения Неверный тип сообщения
Сообщения OPEN	1 2 3 4 5 6	Неверный код версии Ошибочный код AS-партнера Ошибочный идентификатор BGP Ошибка в коде идентификации Ошибка при идентификации Неприемлемое время сохранения
Сообщения UPDATE	1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11	Ошибка в списке атрибутов Не узнан стандартный атрибут Отсутствует стандартный атрибут Ошибка в флагах атрибута Ошибка в длине атрибута Неправильный атрибут ORIGIN Циклический маршрут Ошибка в атрибуте NEXT_HOP Ошибка в опционном атрибуте Ошибка в сетевом поле Ошибка в AS_PATH

Вся маршрутная информация хранится в специальной базе данных RIB (Routing Information Base). Маршрутная база данных BGP состоит из трех частей:

Так как разные BGP-партнеры могут иметь разную политику маршрутизации, возможны осцилляции маршрутов. Для исключения этого необходимо выполнять следующее правило: если используемый маршрут объявлен не рабочим (в процессе корректировки получено сообщение с соответствующим атрибутом), до переключения на новый маршрут необходимо ретранслировать сообщение о недоступности старого всем соседним узлам.

Протокол BGP позволяет реализовать маршрутную политику, определяемую администратором AS. Политика отражается в конфигурационных файлах BGP. Маршрутная политика это не часть протокола, она определяет решения, когда место назначения достижимо несколькими путями, политика отражает соображения безопасности, экономические интересы и пр. Количество сетей в пределах одной AS не лимитировано. Один маршрутизатор на много сетей позволяет минимизировать таблицу маршрутов.

BGP использует три таймера:
ConnectRetry (сбрасывается при инициализации и коррекции; 120 сек),
Holdtime (запускается при получении команд Update или KeepAlive; 90сек) и
KeepAlive (запускается при посылке сообщения KeepAlive; 30сек).

BGP отличается от RIP и OSPF тем, что использует TCP в качестве транспортного протокола. Две системы, использующие BGP, связываются друг с другом и пересылают посредством TCP полные таблицы маршрутизации. В дальнейшем обмен идет только в случае каких-то изменений. ЭВМ, использующая BGP, не обязательно является маршрутизатором. Сообщения обрабатываются только после того, как они полностью получены.

BGP является протоколом, ориентирующимся на вектор расстояния. Вектор описывается списком AS по 16 бит на AS. BGP регулярно (каждые 30сек) посылает соседям TCP-сообщения, подтверждающие, что узел жив (это не тоже самое что "keepalive" функция в TCP). Если два BGP-маршрутизатора попытаются установить связь друг с другом одновременно, такие две связи могут быть установлены. Такая ситуация называется столкновением, одна из связей должна быть ликвидирована. При установлении связи маршрутизаторов сначала делается попытка реализовать высший из протоколов (например, BGP-4), если один из них не поддерживает эту версию, номер версии понижается.

Протокол BGP-4 является усовершенствованной версией (по сравнению с BGP-3). Эта версия позволяет пересылать информацию о маршруте в рамках одного IP-пакета. Концепция классов сетей и субсети находятся вне рамок этой версии. Для того чтобы приспособиться к этому, изменена семантика и кодирование атрибута AS_PASS. Введен новый атрибут LOCAL_PREF (степень предпочтительности маршрута для собственной AS), который упрощает процедуру выбора маршрута. Атрибут INTER_AS_METRICS переименован в MULTI_EXIT_DISC (4 октета; служит для выбора пути к одному из соседей). Введены новые атрибуты ATOMIC_AGGREGATE и AGGREGATOR, которые позволяют группировать маршруты. Структура данных отражается и на схеме принятия решения, которая имеет три фазы:

1. Вычисление степени предпочтения для каждого маршрута, полученного от соседней AS, и передача информации другим узлам местной AS.

2. Выбор лучшего маршрута из наличного числа для каждой точки назначения и укладка результата в Loc-RIB.

3. Рассылка информации из Loc_RIB всем соседним AS согласно политике, заложенной в RIB. Группировка маршрутов и редактирование маршрутной информации.

4.6 Протокол внешних маршрутизаторов EGP.

Протокол внешних маршрутизаторов (Exterior Gateway Protocol-EGP) является протоколом междоменной досягаемости, который применяется в Internet - международной сети, об'единяющей университеты, правительственные учреждения, научно-исследовательские организации и частные коммерческие концерны. EGP документально оформлен в Запросах для Комментария (RFC) 904, опубликованных в апреле 1984 г.

Являясь первым протоколом внешних маршрутизаторов, который получил широкое признание в Internet, EGP сыграл важную роль. К сожалению, недостатки EGP стали более очевидными после того, как Internet стала более крупной и совершенной сетью. Из-за этих недостатков EGP в настоящее время не отвечает всем требованиям Internet и заменяется другими протоколами внешних маршрутизаторов, такими, как Протокол граничных маршрутизаторов (Border Gateway Protocol - BGP) и Протокол междоменной маршрутизации (Inter-Domain Routing Protocol - IDRP).

Основы технологии

EGP первоначально предназначался для передачи информации о досягаемости в стержневые маршрутизаторы ARPANET и получения ее от них. Информация передавалась из отдельных узлов источника, находящихся в различных административных доменах, называемых автономными системами (AS), вверх в стержневые маршрутизаторы, которые передавали эту информацию через стержневую область до тех пор, пока ее можно было передать вниз к сети пункта назначения, находящейся в пределах другой AS. Эти взаимоотношения между EGP и другими компонентами ARPANET показаны на Рисунке 4.29.

Рисунок 4.29.

Несмотря на то, что EGP является динамическим протоколом маршрутизации, он использует очень простую схему. Он не использует показатели, и следовательно, не может принимать по настоящему интеллектуальных решений о маршрутизации. Корректировки маршрутизации EGP содержат информацию о досягаемости сетей. Другими словами, они указывают, что в определенные сети попадают через определенные маршрутизаторы.

EGP имеет три основных функции. Во-первых, маршрутизаторы, работающие с EGP, организуют для себя определенный набор соседей. Соседи - это просто другие маршрутизаторы, с которыми какой-нибудь маршрутизатор хочет коллективно пользоваться информацией о досягаемости сетей; какие-либо указания о географическом соседстве не включаются. Во-вторых, маршрутизаторы EGP опрашивают своих соседей для того, чтобы убедиться в их работоспособности. В-третьих, маршрутизаторы EGP oтправляют сообщения о корректировках, содержащих информацию о досягаемости сетей в пределах своих AS.

Формат пакета EGP

Рисунок 4.30

Первым полем в заголовке пакета EGP является поле номера версии EGP (EGP version number). Это поле обозначает текущую версию EGP и проверяется приемными устройствами для определения соответствия между номерами версий отправителя и получателя.

Следующим полем является поле типа (type), которое обозначает тип сообщения. EGP выделяет 5 отдельных типов сообщения.

За полем типа следует поле кода (code). Это поле определяет различие между подтипами сообщений.

Следующее поле - поле состояния (status), которое содержит информацию о состоянии, зависящую от сообщения. В число кодов состояния входят коды недостатка ресурсов (insufficient resources), неисправных параметров (parameter problem), нарушений протокола (protocol violation), и другие.

За полем состояния идет поле контрольной суммы (checksum). Контрольная сумма используется для обнаружения возможных проблем, которые могли появиться в пакете в результате транспортировки.

За полем контрольной суммы идет поле номера автономной системы (autonomous system number). Оно обозначает AS, к которой принадлежит маршрутизатор-отправитель.

Последним полем заголовка пакета EGP является поле номера последовательности (sequence number). Это поле позволяет двум маршрутизаторам EGP, которые oбмениваются сообщениями, согласовывать запросы с ответами. Когда определен какой-нибудь новый сосед, номер последовательности устанавливается в исходное нулевое значение и инкрементируется на единицу с каждой новой транзакцией запрос-ответ.

За заголовком EGP идут дополнительные поля. Содержимое этих полей различается в зависимости от типа сообщения (определяемого полем типа).

Типы сообщений

За заголовком EGP идут дополнительные поля. Содержимое этих полей различается в зависимости от типа сообщения (определяемого полем типа).

Приобретение соседа
Сообщение "приобретение соседа" включает в себя интервал приветствия (hello interval) и интервал опроса (poll interval). Поле интервала приветствия определяет период интервала проверки работоспособности соседей. Поле интервала опроса определяет частоту корректировки маршрутизации.

Досягаемость соседа
Сообщения о досягаемости соседа не имеют отдельных полей в числе полей, идущих за заголовком EGP. Эти сообщения используют поле кода для указания различия между приветственным сообщением и ответом на приветственное сообщение. Выделение функции оценки досягаемости из функции корректировки маршрутизации уменьшает сетевой трафик, т.к. изменения о досягаемости сетей обычно появляются чаще, чем изменения параметров маршрутизации. Любой узел EGP заявляет об отказе одного из своих соседей только после того, как от него не был получен определенный процент сообщений о досягаемости.

Опрос
Чтобы обеспечить правильную маршрутизацию между AS, ЕGP должен знать об относительном местоположении отдаленных хостов. Сообщение опроса позволяет маршрутизаторам EGP получать информацию о досягаемости сетей, в которых находятся эти машины. Такие сообщения имеют только одно поле помимо обычного заголовка - поле сети источника IP (source network). Это поле определяет сеть, которая должна использоваться в качестве контрольной точки для запроса.

Корректиравка маршрутизации
Сообщения о корректировке маршрутизации дают маршрутизаторам EGP возможность указывать местоположение различных сетей в пределах своих AS. В дополнение к обычному заголовку эти сообщения включают несколько дополнительных полей. Поле числа внутренних маршрутизаторов (number of interior gateways) указывает на число внутренних маршрутизаторов, появляющихся в сообщении. Поле числа внешних маршрутизаторов (number of exterior gateways) указывает на число внешних маршрутизаторов, появляющихся в сообщении. Поле сети источника IP (IP source network) обеспечивает адрес IP той сети, от которой измерена досягаемость. За этим полем идет последовательность блоков маршрутизаторов (gateway blocks). Каждый блок маршрутизаторов обеспечивает адрес IP какого-нибудь маршрутизатора и перечень сетей, а также расстояний, связанных с достижением этих сетей.

В пределах одного блока маршрутизатора EGP перечисляет сети по расстояниям. Например, на расстоянии три может быть четыре сети. Эти сети перечислены по адресам. Следующей группой сетей могут быть сети, находящиеся на расстоянии 4, и т.д.

ЕGP не расшифровывает показатели расстояния, содержащиеся в сообщениях о корректировке маршрутов. EGP фактически использует поле расстояния для указания существования какого-либо маршрута; значение расстояния может быть использовано только для сравнения трактов, если эти тракты полностью находятся в пределах одного конкретного AS. По этой причине EGP является скорее протоколом досягаемости, чем протоколом маршрутизации. Это ограничение приводит также к ограничениям в структуре Internet. Характерно, что любая часть EGP сети Internet должна представлять собой структуру дерева, у которого стержневой маршрутизатор является корнем, и в пределах которого отсутствуют петли между другими AS. Это ограничение является основным ограничением EGP; оно стало причиной его постепенного вытеснения другими, более совершенными протоколами внешних маршрутизаторов.

Сообщения о неисправностях
Сообщения о неисправностях указывают на различные сбойные ситуации. В дополнение к общему заголовку EGP сообщения о неисправностях обеспечивают поле причины (reason), за которым следует заголовок сообщения о неисправности (message header). В число типичных неисправностей (причин) EGP входят неисправный формат заголовка EGP (bad EGP header format), неисправный формат поля данных EGP (bad EGP data field format), чрезмерная скорость опроса (excessive polling rate) и невозможность достижения информации (unavailability of reachability information). Заголовок сообщения о неисправности состоит из первых трех 32-битовых слов заголовка EGP.

5 Создание объединенной сети с протоколом маршрутизации RIP для IP

Объединенная сеть с маршрутизацией по протоколу RIP для IP использует протокол RIP для IP для динамического обмена информацией о маршрутизации между маршрутизаторами. Если при развертывании среды с протоколом RIP для IP были выполнены все необходимые для этого шаги, то по мере добавления и удаления сетей в объединенной сети для них будут автоматически добавляться и удаляться соответствующие маршруты. Необходимо обеспечить правильную настройку каждого маршрутизатора, чтобы все RIP-маршрутизаторы объединенной сети могли принимать и отправлять объявления RIP.

5.1 Среды с протоколом RIP для IP

Маршрутизируемая среда с протоколом RIP для IP лучше всего подходит для объединенных динамических IP-сетей небольших и средних размеров с множественными путями.

1. Под термином «объединенная сеть небольших и средних размеров» понимается сеть, содержащая от 10 до 50 сетей.

2. Термин «сеть с множественными путями» означает, что передача пакетов между любыми двумя конечными точками объединенной сети возможна по нескольким различным маршрутам.

3. Термином «динамическая сеть» называются объединенные сети, топология которых может со временем изменяться из-за добавления и удаления сетей, а также из-за подключения и отключения каналов связи.

Маршрутизируемые среды с протоколом RIP для IP могут использоваться в следующих случаях.

1. Бизнес среднего масштаба.

2. Большой офис подразделения с достаточно большим количеством

Вопросы проектирования среды с протоколом RIP для IP

Во избежание возможных неполадок при реализации протокола RIP для IP необходимо учитывать следующие вопросы.

Уменьшенный диаметр в 14 маршрутизаторов

Максимальный диаметр объединенной сети с протоколом RIP — 15 маршрутизаторов. Диаметр — это размер объединенной сети, выраженный в терминах прыжков или других метрик. Однако

маршрутизатор Windows 2000 считает все маршруты, полученные без помощи RIP, имеющими фиксированное число прыжков — 2. Все статические маршруты, в том числе и статические маршруты для непосредственно подключенных сетей, считаются полученными без помощи RIP. RIP-маршрутизатор Windows 2000 объявляет свои непосредственно подключенные сети с числом прыжков 2, даже если для их достижения нужно пройти лишь один маршрутизатор. Поэтому объединенная сеть с протоколом RIP, использующая RIP-маршрутизаторы Windows 2000, имеет максимальный физический диаметр в 14 маршрутизаторов.

5.2 Стоимость маршрутов RIP

В качестве метрики для определения наилучшего маршрута RIP использует число прыжков. Использование в качестве критерия при выборе наилучшего маршрута числа маршрутизаторов, которые нужно пройти, может привести к нежелательным результатам. Например, если два узла подключены друг к другу по линии T1, а в качестве запасного варианта используется низкоскоростной канал спутниковой связи, оба подключения считаются имеющими одинаковую метрику. Когда маршрутизатору приходится выбирать один из двух маршрутов, имеющих одинаковую наименьшую метрику (число прыжков), он может выбрать любой из них.

Если маршрутизатор выбирает спутниковый канал, то будет использоваться низкоскоростной канал, а не другой канал с более высокой пропускной способностью. Чтобы в такой ситуации спутниковый канал не выбирался, можно задать для спутникового интерфейса другую стоимость. Например, если присвоить интерфейсу спутниковой связи стоимость 2 (а не 1, как по умолчанию), то наилучшим маршрутом будет всегда считаться линия T1. Если линия T1 будет недоступна, то в качестве следующего наилучшего маршрута будет выбираться спутниковый канал.

Если вы используете собственные значения стоимости для обозначения таких характеристик канала, как скорость, наличие задержек и надежность, то необходимо убедиться, что суммарная стоимость (число прыжков) между любыми двумя конечными точками объединенной сети не превышает 15.

5.3 Смешанные среды RIP версии 1 и RIP версии 2

Для достижения максимальной гибкости следует использовать в объединенной сети с протоколом RIP для IP протокол RIP версии 2. Если в объединенной сети есть маршрутизаторы, не поддерживающие протокол RIP версии 2, можно использовать смешанную среду RIP v1 и RIP v2. Однако RIP v1 не поддерживает бесклассовую междоменную маршрутизацию (CIDR) и маски подсетей переменной длины (VLSM). Если в одной части объединенной сети поддерживается CIDR или VLSM, а в другой — нет, то с маршрутизацией могут возникнуть трудности.

Если в сети есть и RIP v1-, и RIP v2-маршрутизаторы, то нужно настроить интерфейсы маршрутизатора Windows 2000 на отправку широковещательных объявлений RIP v1 или RIP v2 и на прием объявлений RIP v1 или RIP v2.

5.4 Проверка подлинности RIP версии 2

Если используется простая парольная проверка подлинности RIP версии 2, то необходимо задать для всех интерфейсов RIP v2 в одной сети одинаковый пароль (с учетом регистра). Можно задать как одинаковый пароль для всех сетей, так и свой пароль для каждой сети.

RIP версии 2 и подключения по требованию

Если с помощью RIP выполняются автостатические обновления при подключениях по требованию, нужно настроить каждый интерфейс вызова по требованию на многоадресную рассылку объявлений RIP v2 и на прием объявлений RIP v2. В противном случае маршрутизатор, находящийся на другом конце подключения по требованию, не будет отвечать на запросы маршрутов, отправляемые RIP-маршрутизатором.

RIP и Frame Relay

Так как RIP является протоколом, основанным на многоадресной и широковещательной рассылке, для его правильной работы с нешироковещательными сетевыми технологиями, такими как Frame Relay, необходимо его соответствующим образом настроить. То, как именно нужно настраивать RIP для работы с Frame Relay, зависит от представления виртуальных каналов Frame Relay в виде сетевых интерфейсов на компьютерах с Windows 2000. Возможны два варианта представления: либо адаптер Frame Relay представляется в виде одного адаптера для всех виртуальных каналов (модель с одним адаптером), либо каждый виртуальный канал представляется в виде отдельного адаптера (модель с несколькими адаптерами).

5.5 Модель с одним адаптером

При использовании модели с одним адаптером, также называемой моделью с нешироковещательным множественным доступом (NBMA), сеть поставщика услуг Frame Relay (также называемая облаком Frame Relay) рассматривается как IP-сеть, а конечным точкам назначаются IP-адреса из диапазона, выделенного данной IP-сети. Чтобы обеспечить возможность приема трафика RIP всеми необходимыми конечными точками облака, нужно настроить интерфейс Frame Relay на одноадресную отправку его объявлений RIP всем соответствующим конечным точкам. Для этого необходимо задать соседей RIP. Кроме того, в центрально-лучевой топологии Frame Relay для интерфейса Frame Relay центрального маршрутизатора должна быть отключена обработка расщепленных уровней. Иначе маршрутизаторы на концах лучей не смогут получать маршруты друг от друга.

5.6 Модель с несколькими адаптерами

При использовании модели с несколькими адаптерами каждый виртуальный канал Frame Relay представляется в виде канала связи «точка-точка» со своим идентификатором (кодом) сети, а конечным точкам назначаются IP-адреса из диапазона, выделенного данной IP-сети. Так как каждый виртуальный канал является подключением «точка-точка», то можно применять либо широковещательную (предполагая, что обе конечные точки принадлежат одной IP-сети), либо многоадресную рассылку объявлений RIP.

Примечание

• Вышеописанные соображения применимы и к другим нешироковещательным технологиям, таким как X.25 и ATM.

5.7 Пассивные RIP-узлы

Пассивный RIP-узел (не являющийся маршрутизатором) не отправляет сам объявления RIP, а только лишь обрабатывает полученные объявления RIP. Обработанные объявления RIP используются для построения таблицы маршрутизации для узла. На пассивных RIP-узлах не обязательно задавать основной шлюз. Пассивные RIP-узлы широко используются в средах UNIX. Если в сети есть пассивные RIP-узлы, необходимо выяснить, какую версию RIP они поддерживают. Если пассивные узлы RIP поддерживают только RIP v1, то для них необходимо использовать RIP v1.

Windows 2000 Professional содержит пассивный RIP-компонент для прослушивания объявлений RIP. Он устанавливается как дополнительный сетевой компонент и поддерживает протокол RIP версии 1.

5.8 Безопасность протокола RIP для IP

В дополнение к мерам защиты, перечисленным в разделе Безопасность статической маршрутизации, можно повысить безопасность RIP для IP с помощью следующих средств.

Проверка подлинности RIP версии 2

Чтобы предотвратить изменение маршрутов RIP не имеющими на это разрешения RIP-маршрутизаторами в среде с протоколом RIP версии 2, можно настроить интерфейсы маршрутизатора, использующие RIP v2, на простую парольную проверку подлинности. Получаемые объявления RIP с паролями, не совпадающими с заданным, будут отклоняться. Учтите, что пароли пересылаются в виде обычного текста. Любой пользователь, имеющий средство прослушивания сети, например сетевой монитор Майкрософт, может перехватывать объявления RIP v2 и просматривать содержащиеся в них пароли.

5.9 Задание равных маршрутизаторов

На каждом RIP-маршрутизаторе можно задать список маршрутизаторов (по IP-адресам), от которых должны приниматься объявления RIP. По умолчанию принимаются объявления RIP от всех источников. Задание списка равных RIP-маршрутизаторов позволяет не принимать объявления RIP от нежелательных маршрутизаторов.

5.10 Фильтры маршрутов

Можно настроить фильтры маршрутов на каждом интерфейсе RIP, чтобы в таблицу маршрутизации могли добавляться только те маршруты, которые ведут к достижимым адресам сетей в объединенной сети. Например, если в организации используются подсети частной сети с адресом 10.0.0.0, то можно задействовать фильтрацию маршрутов, чтобы RIP-маршрутизаторы отклоняли все маршруты, кроме тех, которые связывают подсети сети с кодом 10.0.0.0.

5.11 Соседи

По умолчанию протокол RIP распространяет свои объявления с помощью широковещательной (RIP версии 1 или RIP версии 2) или многоадресной рассылки (только RIP v2). Чтобы трафик RIP не могли получать никакие другие узлы, кроме соседствующих RIP-маршрутизаторов, маршрутизатор можно настроить на одноадресную рассылку оповещений RIP. Будучи изначально предназначенной для использования сетевыми технологиями нешироковещательного множественного доступа (NBMA), такими как Frame Relay, настройка соседей RIP обеспечивает направление объявлений RIP на соседствующие RIP-маршрутизаторы.

6 Реализация маршрутизатора на основе протокола RIP.

В качестве програмной среды для реализации был выбран C++ Builder 5.0 (Windows 95/98/2000/NT/XP/Millenium и выше). Язык С++ позволяет эффективно работать с различными типами данных, что необходимо для формирования RIP пакетов на байтовом и битовых уровнях. Использование в среде компонент Delphi и работы с Ansi строками сильно облегчает реализацию интерфейса пользователя (окна программы формируются визуально в специальном редакторе) и работы в сети (за счёт компоненты NMUDP).

Разрабатываемое приложение предназначено для работы подсетях глобальной сети Интернет и представляет собой программное обеспечение маршрутизатора.

1. Описание алшоритма работы сервиса RIP

Маршрутизатор RIP может находится в двух режимах:

1. пасивный режим;

2. активный режим.

Пассивный RIP-узел (по сути являющийся маршрутизатором) не отправляет сам объявления RIP, а только лишь обрабатывает полученные объявления RIP. Обработанные объявления RIP используются для построения таблицы маршрутизации для узла. На пассивных RIP-узлах не обязательно задавать основной шлюз.

В активном режиме RIP – маршрутизатор переодично обменивается маршрутной информацией с соседними маршрутизаторами.

Обмен сообщениями между маршрутизаторами происходит по порту 520.Программа находится в состоянии прослушивания всех сообщений по порту 520.

Опишем алгоритм работы RIP – маршрутизатора:

Для каждой записи в таблице маршрутов существует время жизни, контролируемое таймером. Если для любой конкретной сети, внесенной в таблицу маршрутов, в течение 180 с не получен вектор расстояний, подтверждающий или устанавливающий новое расстояние до данной сети, то сеть будет отмечена как недостижимая (расстояние равно бесконечности). Через определенное время модуль RIP

производит "сборку мусора" - удаляет из таблицы маршрутов все сети,расстояние до которых бесконечно.

При получении сообщения типа "ответ" для каждого содержащегося в нем элемента вектора расстояний модуль RIP выполняет следующие действия:

1. проверяет корректность адреса сети и маски, указанных в сообщении;

2. проверяет, не превышает ли метрика (расстояние до сети) бесконечности;

1. некорректный элемент игнорируется;

2. если метрика меньше бесконечности, она увеличивается на 1;

3. производится поиск сети, указанной в рассматриваемом элементе вектора расстояний, в таблице маршрутов;

4. если запись о такой сети в таблице маршрутов отсутствует и метрика в полученном элементе вектора меньше бесконечности, сеть вносится в таблицу маршрутов с указанной метрикой; в поле "Следующий маршрутизатор" заносится адрес маршрутизатора, приславшего сообщение; запускается таймер для этой записи в таблице;

5. если искомая запись присутствует в таблице с метрикой больше, чем объявленная в полученном векторе, в таблицу вносятся новые метрика и, соответственно, адрес следующего маршрутизатора; таймер для этой записи перезапускается;

6. если искомая запись присутствует в таблице и отправителем полученного вектора был маршрутизатор, указанный в поле "Следующий маршрутизатор" этой записи, то таймер для этой записи перезапускается; более того, если при этом метрика в таблице отличается от метрики в полученном векторе расстояний, в таблицу вносится значение метрики из полученного вектора;

7. во всех прочих случаях рассматриваемый элемент вектора расстояний игнорируется.

Сообщения типа "ответ" рассылаются модулем RIP каждые 30 с по широковещательному или мультикастинговому (только RIP-2) адресу; рассылка "ответа" может происходить также вне графика, если маршрутная таблица была изменена (triggered response). Стандарт требует, чтобы triggered response рассылался не немедленно после изменения таблицы маршрутов, а через случайный интервал длительностью от 1 до 5 с. Эта мера позволяет несколько снизить нагрузку на сеть.

Ниже представлен алгоритм работы сервиса RIP в блоксхемах:

1. Руководство системного администратора.

7 Технико – экономическое обоснованин.

7.1. Характеристика программного продукта

Разрабатываемая в дипломном проекте программа предназначена для маршрутизаторов. Основываясь на общепризнаном и одним из самых распространенных протоколов динамической маршрутизации RIP для IP, программа позволяет проводить объединение сетей. Объединенная сеть с маршрутизацией по протоколу RIP для IP использует протокол RIP для IP для динамического обмена информацией о маршрутизации между маршрутизаторами. Если при развертывании среды с протоколом RIP для IP были выполнены все необходимые для этого шаги, то по мере добавления и удаления сетей в объединенной сети для них будут автоматически добавляться и удаляться соответствующие маршруты. Необходимо обеспечить правильную настройку каждого маршрутизатора, чтобы все RIP-маршрутизаторы объединенной сети могли принимать и отправлять объявления RIP.

Альтернативой данной программе являются утилиты WinNT . По степени новизны решаемая задача относится к группе B (разработка проекта с использованием типовых проектных решений при условии их изменения, разработка проектов, имеющих аналогичные решения).

В разработке применен язык программирования сверхвысокого уровня С++ под Windows.

Необходимые для разработки программного продукта средства вычислительной техники: персональная ЭВМ на базе процессора Pentium с тактовой частотой 200 Мгц, 32 Мб оперативной памяти, HDD 3 Гб.

Для работы программы необходимо:

Операционные системы совместимые с Windows 95,NT. Работа программы не имеет смысла без наличия TCP/IP сети. Программа позволяет установить маршрутизатор как на Windows NT серверах так и на рабочих станциях..

Минимальные системные ресурсы требуемые для запуска Windows 95,98,NT это процессов i386, 4(16) Мб оперативной памяти. Для совместимых систем эти показатели могут быть другими.

Область применения разрабатываемого программного продукта: Несколько объединенных локальных сетей с одним или более выходами в глобальную сеть сеть с выделенными серверами и множеством сетевых устройств.

Предполагаемые пользователи системы: системный администратор.

7.2. Определение затрат труда на разработку программного продукта

Рассчитаем общую трудоемкость работ.

Используем систему коэффициентов для отдельных этапов разработки.

7.2.1. Определение условного количества операторов программы, трудоемкости

Т = То + Ти + Та + Тп + Тотл + Тд, (7.1)

где:

Т - общие затраты труда

То - затраты труда на описание задачи

Ти – затраты на исследование предметной области

Та – затраты на разработку блок-схем

Тп – затраты на программирование

Тотл – затраты на отладку

Тд – затраты на подготовку документации

Все составляющие определяем через условное число операторов - Q:

Q = q * c * ( 1 + p ) (7.2)

где q = 100 - число операторов,

Коэффициент сложности задачи c характеризует относительную сложность программы по отношению к так называемой типовой задаче, реализующей стандартные методы решения, сложность которой принята равной единице (величина с лежит в пределах от 1,25 до 2). Для программного продукта, включающего в себя алгоритмы учета, поиска сложность задачи возьмем 1,6.

c = 1,6 - коэффициент сложности программы,

Коэффициент коррекции программы p – увеличение объема работ за счет внесения изменений в алгоритм или программу по результатам уточнения постановок. В данном случае заказчик, хорошо представлял себе, что он хочет получить, это не требовало многочисленных доработок. С учетом этого возьмем коэффициент равный 0.1.

p = 0,1 - коэффициент коррекции программы в ходе разработки.

В результате получим условное число операторов.

Q = qc(1 + p) = 1001,35(1+ 0,05) = 176

Также используем следующие коэффициенты:

Коэффициент увеличения затрат труда в зависимости от сложности задачи принимается от 1,2 до 1,5, вследствие недостаточного описания решения задачи примем B = 1,3.

Коэффициент квалификации разработчика k определяется в зависимости от стажа работы и составляет: для работающих до двух лет - 0,8; от двух до трех лет - 1,0; от трех до пяти лет - 1,1 - 1,2; от пяти до семи - 1,3 - 1,4; свыше семи лет - 1,5 - 1,6. Разработчик, которому было поручено это задание, имел опыт работы по специальности 2 года, поэтому примем k = 1,0.

Рассчитаем общую трудоемкость.

Затраты труда на подготовку описания задачи Т_o точно определить невозможно, так как это связано с творческим характером работы. Примем Т_o = 50 чел.-ч.

Затраты труда на изучение описания задачи Т_и с учетом уточнения описания и квалификации программиста могут быть определены по формуле:

Т_и = Q B / (75  85) k (7.3)

где

Q – условное число операторов,

B – коэффициент увеличения затрат труда, вследствие недостаточного описания задачи,

Т_и =1761,3/801,0 = 2,86 чел.-ч. (7.4)

Затраты труда на разработку алгоритма решения задачи Т_a рассчитывается по формуле:

Т_a = Q / (20  25) k. (7.5)

Т_а = 176/22,51,0 = 7,8 чел.-ч.

Затраты труда на составление программы по готовой блок-схеме Т_п определяется по формуле:

Т_п = Q / (20  25) k, (7.6)

Т_п =176/22,51,0 = 7,8 чел.-ч.

Затраты труда на отладку программы на ЭВМ t_отл рассчитывается по следующей формуле:

Т_отл= Q / (4  5) k (7.7)

Т_отл = 176/4,51,0 = 39,11 чел.-ч.

Затраты труда на подготовку документации по задаче Т_д определяются по формуле:

Т_д = Т_др + Т_до (7.8)

где T_др- затраты труда на подготовку материалов в рукописи.

Т_др = Q / (15  20) k (7.9)

Т_др = 176/17,51,0=10,1 чел.-ч.

Т_до - затраты труда на редактирование, печать и оформление документации:

Т_до = 0,75 Т_др (7.10)

Т_до = 0,7510,1=7,57 чел.-ч.

Т_д = 10+7,57= 17,57 чел.-ч.

С учетом уровня языка программирования трудоемкость разработки программы может быть скорректирована следующим образом:

Т_кор = Е k_кор (7.11)

где Т_кор - коэффициент изменения трудоемкости, берущийся из следующей таблицы 7.1:

Таблица 7.1 - Изменение трудоемкости в зависимости уровня языка программирования.

Выбранный для разработки язык C++ под Windows относится к алгоритмическим языкам сверхвысокого уровня, с учетом этого примем k_кор = 0,8.

Подставив все полученные данные в формулу 7.1., получим полную трудоемкость разработки:

Т = 2,86+50+7,8+7.8+39.11+17,57= 125,14 чел.-ч.

С учетом корректировки из формулы 7.11 получим итоговую трудоемкость разработки:

Т_кор = 0,8 * 125,14 = 100,12 чел.-ч.

7.2.2. Определение численности исполнителей

Ч = Т / Ф (7.12)

где

Ч - численность исполнителей

Ф - действительный фонд времени специалиста в период разработки.

При Ф = 40 часов найдем численность исполнителей:

Ч = 125,14 / 40 = 3 – исполнителя

В состав исполнителей входят:

Руководитель проекта

Инженер – программист

Оператор ЭВМ

Распределение трудоемкости по стадиям разработки приведено в таблице 7.2.

Таблица 7.2 - Распределение трудоемкости.

7.3 Расчет затрат на разработку

Основная заработная плата разработчика рассчитывается по формуле:

ЗПосн = О * 2,2+ВРУ (7.13)

где

О – оклад,

ВРУ – надбавка за вредные условия труда (49 руб)

2,2 – районный и северный коэффициенты.

Оклад инженера-программиста первой категории равен: 1000 рублей.

Его основная месячная заработная плата составит: 1000 * 2,2+49 = 2249 рублей.

Основная заработная плата инженера-программиста за весь период разработки программного продукта составит:

2249 руб. * (25,2+12,7+0,9+7,1)ч. / (8ч. * 22 дня) = 586,53 руб.

Оклад оператора ЭВМ равен: 600 рублей.

Его основная месячная заработная плата составит: 600 * 2,2+49= 1369 рублей.

Основная заработная плата оператора за весь период разработки программного продукта составит:

1369руб. * (37,42)ч. / (8ч. * 22 дня) = 291,06 руб.

Оклад руководителя проекта: 1700 рублей.

Его основная месячная заработная плата составит: 1700 * 2,2+49 = 3789 рублей.

Основная заработная плата оператора за весь период разработки программного продукта составит:

3789 руб. * (1,7+4,42+10,8)ч. / (8ч. * 22 дня) = 364,26 руб.

Суммарная основная заработная плата всех исполнителей за весь период разработки программного продукта составит:

586,53+291,06+364,26 = 1241,85 руб.

Дополнительная заработная плата рассчитывается в процентах от основной заработной платы и составляет 12%.

Дополнительная заработная плата руководителя проекта за весь период разработки программного продукта составит: 364,23 * 0,12 = 43,7 руб.

Дополнительная заработная плата инженера-программиста за весь период разработки программного продукта составит: 586,53 * 0,12 = 70,38 руб.

Дополнительная заработная плата оператора ЭВМ за весь период разработки программного продукта составит: 291,06 * 0,12 = 34,92 руб.

Суммарная дополнительная заработная плата всех исполнителей за весь период разработки программного продукта составит:

43,7 руб. + 70,38 руб. + 34,92 руб. = 149 руб.

Фондовые отчисления берутся в размере 38,5% от суммы основной и дополнительной заработной платы.

Суммарные фондовые отчисления всех исполнителей за весь период разработки программного продукта составят:

(1241,85 руб+149 руб)*38,5%= 535,47 руб.

Содержание и эксплуатация вычислительного комплекса считается следующим образом:

Свт = См-ч * Число_часов_отладки,

где См-ч – стоимость машино-часа.

Число часов отладки составляет: Тп+Тотл=(7,8 ч.+39,11 ч.)*0,7=32,83 ч.

Стоимость машино-часа рассчитывается, как сумма составляющих:

(Ст_эл_эн_в_год+Аморт _в_год+Затраты_на_ремонт_за_год)/Фвт (7.14)

где Фвт - действительный фонд времени работы вычислительного комплекса.

Стоимость 1 КВТ/час электроэнергии составляет: 0,65 руб.

Один компьютер потребляет 250 ВТ в час.

За год отчисления за электроэнергию потребляемую одной ЭВМ составляет:

8 ч. * 22 дня * 6 мес. * 0,25 КВТ/ч. * 0,65 руб. * ч. / КВТ = 171,6 руб.

Амортизация ВТ считается, как 25% балансовой стоимости ВТ (10000 руб.) и за год составляет: 10000руб. * 0,25 = 2500 руб.

Амортизация ПО с условием, что срок морального старения составляет 4 года, считается, как 25% от его балансовой стоимости (5000) и за год составляет:

5000руб. * 0,25 = 1250 руб.

Общая амортизация за год составляет: 2500 руб. + 1250 руб. = 3750 руб.

Затраты на ремонт в год считаются, как 4% от стоимости комплекса ВТ, и составляет:

10000руб. * 0,04 = 400 руб.

Действительный фонд времени работы вычислительного комплекса рассчитываем по следующей формуле:

Фвт = Фном – Фпроф (7.15)

где

Фном - номинальный фонд времени работы вычислительного комплекса,

Фпроф - годовые затраты времени на профилактические работы (принимаются 15% от Фном).

Итак: Фвт = 0,85 * 2112 час. = 1795,2 часа.

Стоимость машино-часа составляет:

(171,6 руб. + 3750 руб. + 400 руб.)/1795,2 часа = 2,41 руб.

Содержание и эксплуатация вычислительного комплекса составляет:

32,9 ч. * 2,41 руб. = 79,3 руб.

Накладные расходы рассчитываются, как 60% от суммарной основной заработной платы исполнителей и составляет:1241,85 руб*0,6=745,11 руб

Смета затрат на разработку программного продукта приведена в таблице 7.3.

Таблица 7.3 - Смета затрат на разработку программного продукта

7.4 Экономический эффект от реализации и внедрения программного продукта

Данная программа предназначенна для организации динамической маршрутизации сети, на основе протокола динамической маршрутизации RIP для IP, т.е. автоматического ведения таблиц маршрутизации как на серверах (активных маршрутизаторах) так и на рабочих станциях(пасивных маршрутизаторах). Так как реализация обмена маршрутной информацией на основе протокола динамической маршрутизации RIP для IP мало требовательный для ресурсов процессора, то роль маршрутизатора могут выполнять относительно не дорогие компьютеры.

Расчитаем экономическую эффективность от внедрения и использования данной программы. Предположим, что программа будет использоваться администратором узла доступа в интернет ВПИ ВолгГТУ.

Удаленные пользователи могут пользоваться услугами Интернет с 19.00 часов до 8.00 часов, т.е. 13 часов в сутки. Стоимость услуги 10 руб. в час. Число используемых модемов 4.

Следовательно среднемесячный максимальный доход от предоставления услуги составит:

13часов * 30 дней * 10 руб * 4 модема. =15600 руб. в месяц.

Тогда среднемесячный доход будет вычисляться по формуле:

Д₁ = (min_доход + max_доход)/2

Д₁ = (0 + 15600) / 2 = 7800 руб. в месяц.

Пользователи непосредственно узла доступа в интернет имеют возможность пользоваться услугами с 9.00 часов до 20.00 часов, т.е. 11 часов в сутки. Стоимость услуги составляет 0(для сотрудников института),10(для детей),15(для студентов),25(для остальных) руб. в час. Средняя стоимость составит (0+10+15+25)/4=12,5 руб. Число рабочих мест 4. Услуга предоставляется по будним дням.

Следовательно среднемесячный максимальный доход от предоставления услуги составит:

11часов * 22 дня * 12,5 руб * 4 места. =12100 руб. в месяц.

Тогда среднемесячный доход будет вычисляться по формуле:

Д₂ = (min_доход + max_доход)/2

Д₂ = (0 + 12100) / 2 = 6050 руб. в месяц.

Всего среднемесячный доход составит:

Д=Д₁+Д₂=7800+6050=13850 руб.

Следовательно среднегодовой доход будет:

Дг = Д*12 мес.

Дг = 13850 руб. * 12 = 166200 руб. в год.

Программа позволит администратору:

1) Сократить объем работы администратора по настройке таблиц маршрутизации на маршрутизаторах и на рабочих станциях.

2) Сократить время настройки маршрутизаторов.

3) Уменьшить время реагирования маршрутизаторов на изменения в структуре сети, что уменьшит время простоя сети при возникновении ошибок на серверах.

Как следствие станет более быстрым и устойчивым соединение пользователей Интернет. За счёт повышения качества услуг должно возрасти число клиентов, а следовательно и доходы.

Точно вычислить доход от внедрения не представляется возможным в виду неизвестности объёма происходящих в данный момент нарушений, выявляемых программой. По приблизительным оценкам внедрение программы позволит повысить доход узла доступа на 2% - 5%.

При 2% экономический эффект от внедрения данной программы составит:

Э = (Дг * 2% ) / затраты

Э = 166200 * 0,02 / 2750,73 = 3324/ 2750,73 = 1,21

При 5% экономический эффект от внедрения данной программы составит:

Э = (Дг * 5% ) / затраты

Э = 166200 * 0,05 / 1667,8 = 8310/ 2750,73= 3,03

Следовательно данная программа экономически эффективна.

- повышенная или пониженная влажность;

- повышенное значение напряжения в электрической цепи;

- повышенный уровень электромагнитных излучений;

- отсутствие или недостаток естественного света;

- недостаточная освещенность рабочей зоны;

- повышенная яркость света;

- пониженная контрастность;

- повышенная пульсация светового потока;

- расположение рабочего места на значительной высоте;

- повышенная или пониженная подвижность воздуха;

- повышенный уровень ионизирующих излучений в рабочей зоне;

- повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны;

- повышенное или пониженное барометрическое давление в рабочей зоне;

- повышенный уровень статического электричества;

- повышенная напряженность электрического поля;

- повышенная напряженность магнитного поля;

- прямая и отраженная блесткость;

- повышенный уровень ультрафиолетовой радиации;

- повышенный уровень инфракрасной радиации.

Химические опасные и вредные производственные факторы подразделяются:

по характеру воздействия на организм человека:

- токсические;

- раздражающие;

- сенсибилизирующие;

- канцерогенные;

- мутагенные;

- влияющие на репродуктивную функцию.

по пути проникновения в организм человека через:

- органы дыхания;

- желудочно-кишечный тракт;

- кожные покровы и слизистой оболочки.

Биологические опасные и вредные производственные факторы включают следующие биологические объекты:

- патогенные микроорганизмы (бактерии, вирусы, грибы, простейшие) и продукты их жизнедеятельности;

- опасные свойства микро и макро организмов.

Психофизические опасные и вредные производственные факторы по характеру действия подразделяются:

- физические перегрузки (статические и динамические);

- нервно-психические перегрузки (умственное напряжение и перенапряжение, монотонность труда, эмоциональные перегрузки, утомление, эмоциональный стресс, эмоциональная перегрузка).

В данном дипломном проекте среди приведенных выше четырех групп опасных и вредных производственных факторов можно пренебречь биологическими и химическими факторами, так как на данном рабочем месте они оказывают незначительное влияние на деятельность оператора ЭВМ. Рассмотрим только физические и психофизические опасные и вредные производственные факторы и мероприятия по их устранению или снижению.

8.2 Производственная санитария, основные мероприятия по созданию нормальных метеорологических условий

Производственная санитария представляет систему организационных и санитарно-технических средств, предотвращающих или уменьшающих воздей­ствие на работающих вредных производственных факторов. Мероприятия санитарно-гигиенического характера направлены также на обес­печение здоровых условий труда путем устройства санитарно-бытовых поме­щений, создания надлежащих метеорологических условий, рационального ос­вещения рабочих мест и пр.

Индивидуальными средствами защиты являются: спецодежда, белье, спец обувь, головные уборы, перчатки и рукавицы, фартуки и пр., противогазы и респираторы, защитные очки, противошумные устройства, защитные пасты и мази для предупреждения профессиональных заболеваний кожи, предохрани­тельные пояса и электрозащитные средства.

При невозможности исключить травматизм глаз путем рационализации, механизации и автоматизации производственного процесса решающее значение приобретают: очки и полумаски, ручные, наголовные и наплечные щитки спе­циального назначения, а также шлемы и маски, защищающие одновременно глаза и органы дыхания, светофильтры из цветного стекла, окрашенной пласт­массы и др.

В качестве индивидуальных средств защиты против производственного шума используют приспособления, называемые противошумами:

- антифоны или заглушки, вкладываемые в ушные каналы;

- противошумные наушники (повязки, шлемы), закрывающие ушные раковины снаружи.

О каждом несчастном случае на производстве пострадавший или очевидец в течение смены должен сообщить непосредственно руководителю.

При обнаружении неисправности используемого оборудования работник должен сообщить непосредственно руководителю и до ее устранения к работе не приступать.

На рабочем месте в помещении ВЦ не поддерживается оптимальная температура. В зимнее время температура воздуха 18-19 С, а в летнее время часто превышает 25 С. Редко проводится должная уборка. Поэтому повышен уровень запыленности. Помещение нерегулярно проветривается.

Оптимальные нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне производственного помещения в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 приведены в таблице 8.1.

Таблица 8.1 - Оптимальные нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха

При длительном воздействии шума на организм человека происходят нежелательные явления:

- снижается острота зрения, слуха;

- повышается кровяное давление;

- понижается внимание.

Характеристикой постоянного шума на рабочих местах являются уровни звукового давления в Дб в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 31.5, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. Допустимым уровнем звукового давления в октавных полосах частот, уровни звука и эквивалентные уровни звука на рабочем месте следует принимать данные из таблицы 8.2.

Таблица 8.2 - Допустимые уровни звукового давления

8.3 Освещение рабочих мест

Правильно спроектированное и выполненное освещение на предприятиях машиностроительной промышленности обеспечивает возможность нормальной производственной деятельности.

Для расчета освещенности необходимо определить характер зрительной работы, строительных характеристик освещаемого помещения (размеры, коэф­фициенты отражения стен и потолка, расположение колонн), условия среды.

8.3.1 Проектирование и расчеты естественного освещения

Рациональное освещение в производственных помещениях является одним из важнейших факторов благоприятных условий труда.

В производственных помещениях, в которых постоянно пребывают люди, в дневное время следует предусматривать естественное освещение как наиболее гигиеничное и экономичное.

Естественное освещение подразделяется на боковое, верхнее и комбиниро­ванное.

(8.1)

Нормы СНиП 11-4-79 устанавливают требуемую величину КЕО в зависи­мости от разряда зрительной работы (определяются по наименьшему размеру объекта различения), системы освещения (боковое, верхнее), а также географи­ческого места расположения помещения (в зоне с устойчивым снежным покро­вом, на остальной территории России).

Нормированные значения КЕО е_н для зданий, расположенных в 1, 11, 1У, У поясах светового климата, следует определять по формуле:

(8.2)

где e^М - нормированное значение КЕО (из СниП 11-4-79);

М - коэффициент светового климата;

С - коэффициент солнечности климата.

Размеры световых проемов определяют в соответствии с нормированными значениями е_н с точностью до 10%.

Расчет площади световых проемов состоит в определении отношения площади световых проемов к площади пола помещения в процентах, при котором обеспечивается нормированное значение КЕО: при боковом освещении помещения

So / Sn * 100 = (е_н Кз no / Т₀ ri ) * Кзд,

где So - площадь световых проемов;

Sn - площадь пола помещения;

Кз - коэффициент запаса;

nо - световая характеристика окон;

Кзд - коэффици­ент, учитывающий затенение окон противостоящими зданиями; to - общий коэффициент светопропускания, определяется по формуле:

То = Т1 Т2 Тз Т4,

где T1 - коэффициент светопропускания материала; Т2 - коэффициент, учитыва­ющий потери света в переплетах светопроема; Тз - коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях (при боковом освещении Тз = 1); Т4 - ко­эффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах; r1 - ко­эффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении, благодаря свету, отраженному от поверхности помещения и подстилающего слоя, приле­гающего к зданию.

Исходные данные для расчета:

- система освещения - боковое одностороннее;

- местонахождения предприятия - г. Волжский Волгоградской обл.;

- наименьший размер объекта различения - 0.5 мм;

- рассматриваемое помещение – отдел АСУ;

- светопропускающий материал - стекло оконное двойное;

- конструкция переплетов - переплеты деревянные двойные раздельные;

- длина, глубина, высота помещения - 8,6,3 м;

- высота от рабочей поверхности до верха окна -2м;

- расстояние от наружной стены до расчетной точки А - 6 м;

- коэффициент отражения потолка, стен, пола - 70, 50, 30 %;

- размеры противостоящего здания (Lзд, Нзд) - 30,10 м.

- Расчет площади световых проемов

So = (ен КзnоSп/То ri 100) * Кзд = (1.35*1.2*15*48/0.48*2.016* 100)/1

То=Т1*Т2*Tз =0.8* 0.6* 1.0=0.48; So=12м.

Имеющаяся площадь световых проемов составляет 11.2 м (два окна по 5.6м).

Учитывая то, что площадь световых проемов определяется с точностью до 10%, расчетная площадь световых проемов соответствует имеющейся.

Таким образом, площадь световых проемов имеющихся в помещении финансового отдела соответствует требованиям СНиП 11 - 4 - 79.

8.3.2 Расчет искусственного освещения

Освещение поверхности с помощью источников света носит название ис­кусственного.

При освещении промышленных зданий используется общее и комбиниро­ванное освещение. Общее освещение предназначено для освещения всего по­мещения (в том числе рабочих поверхностей), поэтому светильники общего ос­вещения располагаются под потолком помещения или на достаточно большом расстоянии от рабочих мест.

При расчете общего освещения для горизонтальной рабочей поверхности с учетом света, окрашенного потол­ком и стенами, применим метод коэффициента светового потока. Основное уравнение метода:

Fл = (100 * Еn * S * Z * Кз) / N * n

где Fл - световой поток каждой из ламп;

Еn - минимальная нормируемая освещенность, лк;

Кз - коэффициент запаса, учитывающий старение ламп, запыленность и загрязнение светильников (Кз = 1,4 - 1,8) - в зависимости от количества вы­деляемой в помещении пыли;

S - площадь помещения, кв. м;

Z - отношение средней освещенности к минимальной;

N - число светильников;

n - коэффициент использования светового потока ламп, т. е. отноше­ние светового потока падающего на расчетную поверхность к суммарному по­току всех ламп. Зависит от типа светильника, коэффициента отражения потол­ка; стен и индекса i формы помещения: i = S / (Нр * (А + В)), где Нр - высота подвеса светильника над рабочей поверхностью ;А и В - размеры помещения, м.

Подсчитав по формуле световой поток, выбирается ближайшая стандарт­ная лампа, обеспечивающая этот поток. В практике допускается отклонение светового потока выбранной лампы от расчетного в пределах от -10 до +20%, в противном случае задается другая схема расположения светильников.

Исходные данные для расчета светового потока

En=200лк; Кз=1,4; S=48 кв. м; Z=l,15; N=8шт.; коэффициенты отражения стен, потолка, пола соответственно 70, 50, 30; i = 48 / (2 * (6 + 8)) = 1.71.

Fл = 2972 лм

По таблице стандартных ламп выбирается тип лампы по расчетному значению светового потока. Производится сравнение полученного типа ламп с фактическим. Выбранный тип лампы расчетным путем совпадает с типом ламп, имеющихся в помещении отдела. Это лампы белые люминесцентные -ЛБ.

Таким образом, имеющиеся источники света обеспечивают нормальную освещенность рабочего места в данном помещении

8.4 Расчет вентиляции.

Обеспечение нормальных метеорологических условий и чистоты воздуха на рабочих местах в значительной степени зависит от правильно организованной системы вентиляции.

По способу организации воздухообмена вентиляция может быть обще­обменной, местной и комбинированной. Общеобменную вентиляцию, при кото­рой смена воздуха происходит во всем объеме помещения, наиболее часто применяют в тех случаях, когда вредные вещества выделяются в небольших количествах и равномерно по всему помещению. Местная вентиляция предназ­начена для отсоса вредных выделений в местах их образования и удаление их из помещения. Комбинированная система предусматривает одновременную работу местной и общеобменной вентиляции.

В соответствии с ГОСТ во всех помещениях должна быть предусмотрена естественная вентиляция. Естественное движение воздуха в помещении проис­ходит вследствие разности его плотностей вне и внутри помещения, а также под действием разности давления наружного воздуха с наветренной и заветренной сторон здания. Давление или разряжение зависят от скорости ветра. Наружный воздух может поступать в помещение через открытые проемы с наветренной стороны здания и выходить через отверстия на противоположной заветренной стороне и отверстие в крыше.

Вибрация на рабочем месте инженера – программиста отсутствует, уровень шума – 30 Дб, что соответствует нормальной разговорной речи.

8.4.1 Расчет обще обменной вентиляции

Расчет воздухообмена по выделенным вредностям:

L = G *1000/(ПДК-Со), где

G - количество выделяемых вредностей в единицу времени; Со - содержание вредных веществ в подаваемом воздухе. Со=30% от ПДК

Расчет воздухообмена по кратности:

К= L/Vn,

где Vn - объем помещения.

Исходные данные: G ⁼ 0,75 мг/ч; ПДК = 20 мг/ м куб.; Со = 2,26 мг/м куб.;

Vn = 84 м куб.; L = 0,75 * 1000 / (20 – 2,26) = 42,28 (м куб./ч); К =42,28/84 = 0,5.

Таким образом необходимо проводить общеобменную вентиляцию 2 раза в час.

8.4.2 Расчет местной вентиляции

L = 3600 * V * F, где

V - скорость воздуха в сечении рабочего отверстия;

F - площадь рабочего отверстия.

Исходные данные:

V = 0,1 м / с; F = 0,9 м кв.

L = 3600 * 0,1 * 0,9 = 324 (м куб./ с)

8.5 Общие требования безопасности труда на рабочем месте

Проверить оснащенность рабочего места необходимым для работы оборудованием.

Оборудование, работающее от электрической сети, включать и выключать сухими руками.

Выполнять только ту работу, по которой прошел обучение, инструктаж по безопасности труда и к которой допущен руководителем. Содержать свое рабочее место в чистоте, быть внимательным к выполнению своих прямых обязанностей, не отвлекаться.

Следить за достаточной освещенностью рабочего места, исправностью и чистотой светильников.

Работнику запрещается:

- загромождать рабочее место;

- использовать для сидения неисправную мебель (стулья);

- прикасаться к открытым и не огражденным токоведущим частям оборудования, а также к оголенным и плохо изолированным проводам;

- оставлять включенными приборы при прекращении подачи электроэнергии или перерыве в работе.

Для предотвращения аварийных ситуаций необходимо:

- не оставлять без надзора работающее оборудование, не допускать к его эксплуатации необученных и посторонних лиц;

- при наличии напряжения на корпусах аппаратов отключить оборудование от сети, сообщить об этом непосредственному руководителю и до устранения неисправности не включать;

- в случае болезненного состояния прекратить работу, привести рабочее место в порядок, известить об этом непосредственного руководителя и обратиться в медицинское учреждение для лечения.

8.5.1 Требования к видеодисплейным терминалам (ВДТ) и персональным компьютерам

Визуальные эргономические параметры ВДТ являются пара­метрами безопасности и их неправильный выбор приводит к ухудшению здоровья пользователей.

Все ВДТ должны иметь гигиенический сертификат, включающий в том числе оценку визуальных параметров.

Конструкция ВДТ его дизайн и совокупность эргономичес­ких параметров должны обеспечивать надежное и комфортное считыва­ние отображаемой информации в условиях эксплуатации.

Конструкция ВДТ должна обеспечивать возможность фрон­тального наблюдения экрана путем поворота корпуса в горизонталь­ной плоскости вокруг вертикальной оси в пределах плюс-минус 30 градусов и в вертикальной плоскости вокруг горизонтальной оси в пределах плюс-минус 30 градусов с фиксацией в заданном положении.

При работе с ВДТ:

для детей дошкольного и школьного возраста необходимо обеспечивать наилучшие значения визуальных параметров в оптималь­ном диапазоне, для детей школьного возраста допускается работа в пределах оптимального диапазона:

для студентов и профессиональных пользователей необходимо обеспечивать значения визуальных параметров в пределах оптималь­ного диапазона, для профессиональных пользователей разрешается кратковременная работа при допустимых значениях визуальных пара­метров.

- опорное приспособление, позволяющее изменять угол наклона поверхности клавиатуры в пределах от 5 до 15 градусов;

- высоту среднего ряда клавиш не более 30 мм;

- расположение часто используемых клавиш в центре, внизу и справа, редко используемых - вверху и слева:

- выделение цветом, размером, формой и местом расположения функциональных групп клавиш:

- минимальный размер клавиш - 13 мм, оптимальный - 15 мм;

- клавиши с углублением в центре и шагом 19 плюс-минус 1 мм:

- расстояние между клавишами не менее 3 мм;

- одинаковый ход для всех клавиш с минимальным сопротивлени­ем нажатию 0,25 Н и максимальным - не более 1,5 Н;

- звуковую обратную связь от включения клавиш с регулировкой уровня звукового сигнала и возможности ее отключения.

8.5.2 Требования к помещениям для эксплуатации ВДТ и ПЭВМ

Несомненно помещения с ВДТ и ПЭВМ должны иметь естественное и ис­кусственное освещение.

Естественное освещение должно осуществляться через светопроемы, ориентированные преимущественно на север и северо-вос­ток и обеспечивать коэффициент естественной освещенности (КЕО) не ниже 1.2% в зонах с устойчивым снежным покровом и не ниже 1.5% на остальной территории.

Указанные значения КЕО нормируются для зданий, расположенных в III световом климатическом поясе.

Расчет КЕО для других поясов светового климата проводится по общепринятой методике согласно СНиП "Естественное и искусственное освещение".

В случаях производственной необходимости, эксплуатация ВДТ и ПЭВМ в помещениях без естественного освещения может проводиться только по согласованию с органами и учреждениями Государственного санитарно-эпидемиологического надзора.

Площадь на одно рабочее место с ВДТ или ПЭВМ для взрос­лых пользователей должна составлять не менее 6.0 кв. м, а объем - 20 м³.

Площадь на одно рабочее место с ВДТ и ПЭВМ во всех учебных и дошкольных учреждениях должна быть не менее 6.0 кв.м. а объем - не менее 24,0 куб.м.

8.6 Защита от статического электричества. Поражение электрическим током

Повышенное значение напряжения в электрической цепи. Опасное и вредное воздействие на людей электрического тока, электрической дуги, электромагнитных полей проявляются в виде электротравм и профессиональных заболеваний. Степень опасного и вредного воздействий на человека электрического тока, электрической дуги, электромагнитных полей зависит от:

- рода и величины напряжения и тока;

- частоты электрического тока;

- пути прохождения тока через тело человека;

- продолжительности воздействия на организм человека;

- условий внешней среды.

Нормы на допустимые токи и напряжения прикосновения в электроустановках должны устанавливаться в соответствии с предельно допустимыми уровнями воздействия на человека токов и напряжений прикосновения и утверждаться в установленном порядке по ГОСТ 12.1.038-82 согласно таблице 8.3.

Примечание: напряжение прикосновения и токи приведены при продолжительности воздействия не более 10 мин. в сутки и установлены, исходя из реакции ощущения.

Таблица 8.3 - Предельно допустимые уровни воздействия токов и напряжений.

Действие на человека повышенного значения напряжения в электрической цепи. Действие электрического тока на живую ткань в отличие от других материальных факторов носит своеобразный и разносторонний характер. Проходя через организм, электрический ток производит действия:

- термическое;

- электролитическое;

- биологическое.

Первое проявляется в нагреве тканей, вплоть до ожогов отдельных участков тела, перегрева кровеносных сосудов и крови, что вызывает в них серьезные функциональные нарушения.

Второе вызывает разложение крови и плазмы, значительные нарушения их физико-химических составов и тканей в целом.

Третье выражается в раздражении и возбуждении живых тканей организма, что может сопровождаться непроизвольными судорожными сокращениями мышц, в том числе мышц сердца и легких. При этом могут возникнуть различные нарушения в организме, включая нарушение и даже полное прекращение деятельности сердца и легких, а также механических повреждений тканей.

Любое из этих действий тока может привести к электротравме.

Электротравмы делятся на два вида:

- местные;

- электроудары.

Повышенный уровень электромагнитных излучений. Электромагнитным излучением называется излучение, прямо или косвенно вызывающее ионизацию среды. Контакт с электромагнитными излучениями представляет серьезную опасность для человека.

Спектр излучения компьютерного монитора включает в себя рентгеновскую, ультрафиолетовую и инфракрасную области, а также широкий диапазон электромагнитных волн других частот. В ряде экспериментов было обнаружено, что электромагнитные поля с частотой 60 Гц (возникающие вокруг линий электропередач, видеодисплеев и даже внутренней электропроводки) могут инициировать биологические сдвиги (вплоть до нарушения синтеза ДНК) в клетках животных. В отличие от рентгеновских лучей электромагнитные волны обладают необычным свойством: опасность их воздействия совсем не обязательно уменьшается при снижении интенсивности облучения, определенные электромагнитные поля действуют на клетки лишь при малых интенсивностях излучения или на конкретных частотах - в “окнах прозрачности”. Источник высокого напряжения компьютера - строчный трансформатор - помещается в задней или боковой части терминала, уровень излучения со стороны задней панели дисплея выше, причем стенки корпуса не экранируют излучения. Поэтому пользователь должен находиться не ближе чем на 1.2 м от задних или боковых поверхностей соседних терминалов.

По результатам измерения электромагнитных излучений установлено, что максимальная напряженность электромагнитного поля на кожухе видеотерминала составляет 3.6 В\м, однако в месте нахождения оператора ее величина соответствует фоновому уровню (0.2-0.5 В\м); градиент электростатического поля на расстоянии 0.5м менее 300 В\см является в пределах допустимого.

На расстоянии 5 см от экрана ВТ интенсивность электромагнитного излучения составляет 28-64В\м в зависимости от типа прибора. Эти значения снижаются до 0.3-2.4 В\м на расстоянии 30 см от экрана (минимальное расстояние глаз оператора до плоскости экрана).

При статической электризации напряжение относительно земли достигает десятков, а иногда и сотен тысяч вольт. Значения токов при этих явлениях составляют, как правило, доли микроампера (0.0001-1мА). Человек начинает ощущать ток величиной 0.6-1.5мА. По ГОСТ 12.1.038-82 напряжение электрического тока не должно превышать 42В в помещениях без повышенной опасности, какими являются помещения ВЦ.

Мероприятия по устранению или снижению повышенного уровня электромагнитных излучений в рабочей зоне. При защите от внешнего излучения основные усилия должны быть направлены на предупреждение переоблучения персонала путем увеличения расстояния между оператором и источником, сокращение продолжительности работы в поле излучения, экранирование источника излучения.

Таблица 8.4 - Предельно допустимая напряженность электростатического поля на рабочем месте и защита от статического электричества

Настоящие нормы распространяются на электростатические поля, создаваемые легко электризующимися материалами и изделиями, а также электроустановками постоянного тока высокого напряжения.

Указанные нормативы при напряженности свыше 20 кВ/м применяются при условии, что остальное время рабочего дня напряженность не превышает 20 кВ/м.

В случае, если напряженность поля превышает указанные значения, должны применяться соответствующие средства защиты. В качестве индивидуальных средств защиты могут применяться антистатическая обувь, халаты и другие средства, обеспечивающие электростатическое заземление тела человека.

Систематическое воздействие на организм человека электростатического поля повышенной напряженности может вызвать функциональные изменения центральной нервной, сердечно-сосудистой, нейрогуморальной и других систем организма. Это вызывает необходимость гигиенического нормирования предельно допустимой интенсивности электростатического поля на рабочих местах согласно указанным данным.

8.7 Требования по обеспечению пожаробезопасности

Пожарная безопасность объекта должна обеспечиваться системами предотвращения пожара и противопожарной защиты. Помещения ВЦ относится к категории Д (не пожароопасных) В этих помещениях нет легко воспламеняющихся, самовозгорающихся и взрывчатых веществ, мощных электроустановок и искрящегося оборудования, механизмов с движущимися частями, износ и коррозия которых могли бы привести к пожару. Пожар может возникнуть и от внешних источников. Поэтому некоторые меры должны быть приняты:

- обеспечение эффективного удаления дыма, т.к. в помещениях, имеющих оргтехнику, содержится большое количество пластиковых веществ, выделяющих при горении летучие ядовитые вещества и едучий дым;

- обеспечение правильных путей эвакуации;

- наличие огнетушителей и пожарной сигнализации;

- соблюдение всех противопожарных требований к системам отопления и кондиционирования воздуха.

В помещении здания ВЦ используются огнетушители в основном порошкового типа (ОП-3), также имеется пожарный щит, ящик с песком. В здании вывешены планы эвакуации на случай пожара в доступных для обозрения местах.

Опасными факторами пожаров являются:

- пламя, искры характеризующиеся количеством теплового потока на единицу поверхности;

- повышенная температура. Человек начинает ощущать боль от теплового воздействия при температуре поверхности более 45 С;

- повышенная концентрация СО + другие токсичные продукты горения. Концентрация до 3 % может привести к потери сознания, до 10 % - смерть;

- пониженная концентрация кислорода в воздухе с 17 % - головокружение, с 13 % - головные боли, с 9 % - потеря сознания, с 6 % - смерть.

Перед началом работы надо получить противопожарный инструктаж. Пользоваться исправными выключателями, розетками, вилками, патронами и другим. Не оставлять без присмотра включенное оборудование и электроприборы, отключать электрическое освещение (кроме аварийного) по окончании работы.

Курить следует только в строго отведенных местах.

При обнаружении пожара или признаков горения (задымления, запаха гари и тому подобного) необходимо:

- прекратить работу и отключить электрооборудование;

- немедленно сообщить об этом по телефону в пожарную охрану (при этом необходимо назвать адрес объекта, место возникновения пожара, а также сообщить свою фамилию);

- принять меры (по возможности) по тушению пожара и сохранности материальных ценностей;

- принять меры вызова к месту пожара администрации объекта и действовать в соответствии с полученными указаниями.

8.8 Водоснабжение и канализация

Внутренние системы канализации должны соблюдать требования: обеспечение минимального содержания в сточных водах вредных и неприятно пахнущих веществ; максимальное снижение шума, вибрации, ультразвука, электромагнитных волн, радиочастот, статического электричества и ионизирующих излучений; обеспечение непрерывности процессов производства; сокращение количества сточных вод за счет оборотного и повторного использования воды.

В зависимости от назначения здания и предъявляемых требований к отводу сточных вод проектируются следующие системы внутренней канализации:

- бытовая – для отведения сточных вод от санитарных приборов (унитазов, раковин, умывальников, ванн, моек, душей и др.);

- производственная – для отведения производственных сточных вод (одна или несколько в зависимости от состава сбрасываемых сточных вод);

- объединенная – для отведения бытовых и производственных сточных вод при возможности их совместной очистки.

В жилых и общественных зданиях обычно проектируют только бытовую канализацию и в отдельных общественных и коммунально-бытовых зданиях предусматривают дополнительно дождевую или вторую сеть канализации для отвода производственных сточных вод.

8.9 Охрана труда программистов

Охрана труда - система законодательных актов, социально-экономических, организационных, технических, гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда. Научно-технический прогресс внес серьезные изменения в условия производственной деятельности работников умственного труда. Их труд стал более интенсивным, напряженным, требующим значительных затрат умственной, эмоциональной и физической энергии. Это потребовало комплексного решения проблем эргономики, гигиены и организации труда, регламентации режимов труда и отдыха.

Охрана здоровья трудящихся, обеспечение безопасности условий труда, ликвидация профессиональных заболеваний и производственного травматизма составляет одну из главных забот человеческого общества. Обращается внимание на необходимость широкого применения прогрессивных форм научной организации труда, сведения к минимуму ручного, малоквалифицированного труда, создания обстановки, исключающей профессиональные заболевания и производственный травматизм.

8.10 Определение оптимальных условий труда инженера – программиста

Проектирование рабочих мест, снабженных видеотерминалами, относится к числу важнейших проблем эргономического проектирования в области вычислительной техники.

Рабочее место и взаимное расположение всех его элементов должно соответствовать антропометрическим, физическим и психологическим требованиям. Большое значение имеет также характер работы. В частности, при организации рабочего места программиста должны быть соблюдены следующие основные условия:

- оптимальное размещение оборудования, входящего в состав рабочего места;

- достаточное рабочее пространство, позволяющее осуществлять все необходимые движения и перемещения;

- необходимо естественное и искусственное освещение для выполнения поставленных задач;

- уровень акустического шума не должен превышать допустимого значения.

- достаточная вентиляция рабочего места;

При проектировании письменного стола следует учитывать следующее:

- высота стола должна быть выбрана с учетом возможности сидеть свободно, в удобной позе, при необходимости опираясь на подлокотники;

- нижняя часть стола должна быть сконструирована так, чтобы программист мог удобно сидеть, не был вынужден поджимать ноги;

- поверхность стола должна обладать свойствами, исключающими появление бликов в поле зрения программиста;

- конструкция стола должна предусматривать наличие выдвижных ящиков (не менее 3 для хранения документации, листингов, канцелярских принадлежностей, личных вещей).

Высота рабочей поверхности рекомендуется в пределах 680-760 мм. Высота рабочей поверхности, на которую устанавливается клавиатура, должна быть 650 мм.

Большое значение придается характеристикам рабочего кресла. Так, рекомендуется высота сиденья над уровнем пола должна быть в пределах 420-550 мм. Поверхность сиденья рекомендуется делать мягкой, передний край закругленным, а угол наклона спинки рабочего кресла - регулируемым.

Большое значение также придается правильной рабочей позе пользователя. При неудобной рабочей позе могут появиться боли в мышцах, суставах и сухожилиях. В целях преодоления указанных недостатков даются общие рекомендации: лучше передвижная клавиатура, чем встроенная; должны быть предусмотрены специальные приспособления для регулирования высоты стола, клавиатуры, документов и экрана, а также подставка для рук.

Характеристики используемого рабочего места:

- высота рабочей поверхности стола 750 мм;

- высота пространства для ног 650 мм;

- высота сиденья над уровнем пола 450 мм;

- поверхность сиденья мягкая с закругленным передним краем;

- предусмотрена возможность размещения документов справа и слева;

- расстояние от глаза до экрана 700 мм;

- расстояние от глаза до клавиатуры 400 мм;

- расстояние от глаза до документов 500 мм;

- возможно регулирование экрана по высоте, по наклону, в левом и в правом направлениях;

При разработке оптимальных условий труда программиста необходимо учитывать освещенность, шум и микроклимат.

Список использованной литературы:

1. А.П. Лунев «Телекоммуникационные технологии» Владивосток: ВГУЭиС, 1999, 407с.

2. Сети ЭВМ: протоколы стандарты, интерфейсы. Ю. Блэк; перев. с англ. - М.: Мир, 1990.

3. Коммутация и маршрутизация IP/IPX трафика. М. В. Кульгин, АйТи. - М.: Компьютер-пресс, 1998.

4. Волоконная оптика в локальных и корпоративных сетях связи. А. Б. Семенов, АйТи. - М.: Компьютер-пресс, 1998.

5. Протоколы Internet. С. Золотов. - СПб.: BHV - Санкт-Петербург, 1998,

6. Персональные компьютеры в сетях TCP/IP. Крейг Хант; перев. с англ. - BHV-Киев, 1997.

7. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации. Пятибратов и др. - ФИС, 1998.

8. Высокопроизводительные сети. Энциклопедия пользователя. Марк А. Спортак и др.; перев. с англ. - Киев, ДиаСофт, 1998.

9. Средства связи для «последней мили». Денисьев и Мирошников, -Эко-Трендз, 1998.

10. Синхронные цифровые сети SDH. Н. Н. Слепов. - Эко-Трендз, 1998.

11. Сети предприятий на основе Windows NT для профессионалов. Стерн, Монти; перев. с англ. - СПб.: Питер, 1999.

12. Networking Essentials. Сертификационный экзамен - экстерном (экзамен 70-058). Дж. Стюарт, Эд Титтель, Курт Хадсон; перев с англ. - СПб.: Питер Ком, 1999.

1. Основы построения сетей. Учебное руководство для специалистов MCSE (+CD-ROM). Дж. Челлис, Ч. Перкинс, М. Стриб; перевод с англ. - Лори, 1997.

2. Компьютерные сети. Учебный курс, 2-е изд. (+CD-ROM). - MicrosoftPress, Русская редакция, 1998.

3. Сетевые средства Microsoft Windows NT Server 4.0; перев. с англ. СПб.: - BHV - Санкт-Петербург, 1997.

4. Ресурсы Microsoft Windows NT Server 4.0. Книга 1; перев. с англ. СПб.: - BHV -Санкт-Петербург, 1997.

Характеристики

Список файлов реферата